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    拆解報告:麥多多GaN5 mini 65W 2C1A氮化鎵充電器

    2022-07-08

    隨著USB-C接口和PD快充在手機和電腦上的不斷普及,充電器由單口發展到多口,并且使用氮化鎵,讓體積進一步縮小。效率提升,支持多個設備同時充電,種種優勢使氮化鎵多口充電器成為消費者的心頭好。

     

    麥多多推出了新一代GaN5 mini三口氮化鎵充電器,內部進行全方位升級,使用PI氮化鎵合封芯片,集成度更高,功率密度也同步提升,體積更加迷你。下面充電頭網就對這款全面升級的氮化鎵快充進行拆解,看看內部是如何設計的。

     

    麥多多GaN5 mini 65W氮化鎵充電器開箱

     

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    包裝盒頂部帶有掛鉤,正面印有Mcdodo品牌、充電器外觀圖、名稱和三大賣點。

     

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    背面印有充電器插腳、接口特寫圖以及參數信息。

     

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    包裝內涵充電器以及標志說明書。

     

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    充電器采用時下主流長條柱狀造型設計,機身殼采用PC阻燃材質,表面啞光處理。

     

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    靠近輸入端區域亮面設計,這一面還印有Mcdodo品牌。

     

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    另一面印有65W功率字樣。

     

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    輸入端外殼上印有充電器參數

    產品名稱:GaN5 mini快充旅行充電器

    型號:CH-152

    輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A

    輸出:

    USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A  67W Max

    USB-A:4.5V5A, 5V4.5A, 9V2A, 12V1.5A, 20V1.5A,30W Max.

    USB-C1+USB-C2:45W+20W

    USB-C1+USB-A:45W+18W

    USB-C1+(USB-C2+USB-A):45W+18W

    USB-C2+USB-A:5V3.6A

    充電器已經通過了CCC認證和RoHS認證。

     

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    充電器配備可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。

     

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    輸出頂面邊緣內凹,亮面設計。此外配有2C1A三個接口,均為橘紅色膠芯。

     

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    測得充電器機身高度為60.61mm。

     

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    寬度為32.13mm。

     

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    厚度為37.37mm。

     

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    拿在手上的大小直觀感受。

     

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    凈重約為109g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。

     

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    PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五組固定電壓檔位,以及3.3-20.3V3.3A一組PPS電壓檔位。

     

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    測得USB-C2口支持PD3.0、PPS快充協議。

     

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    并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五組固定電壓檔位,以及3.3-20.3V3.3A一組PPS電壓檔位。

     

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    測得USB-A口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充協議。

     

    麥多多GaN5 mini 65W氮化鎵充電器拆解

     

    對麥多多這款迷你65W氮化鎵充電器有了基本了解后,下面繼續對其進行拆解,看看用料做工如何。

     

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    首先沿接縫撬開充電器外殼,折疊插腳通過導線焊接連接到PCBA模塊,PCBA模塊兩側均貼有導熱墊輔助散熱。

     

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    抽出充電器PCBA模塊,可以看到內部是由多塊小板焊接組成,提高內部空間利用率。

     

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    折疊插座導線焊接到垂直的小板上供電,焊點打膠固定。

     

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    背面也粘貼了大面積的導熱墊用于散熱。

     

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    使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為55.59mm。

     

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    PCBA模塊寬度約為31.69mm。

     

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    PCBA模塊厚度約為24.68mm。

     

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    取下PCBA模塊的導熱墊,模塊正面焊接兩顆變壓器,可以看出是由兩路獨立的開關電源組成,在單口輸出時,雙路電源并聯共同輸出,多口輸出時,按照連接的設備,進行功率獨立分配。

     

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    變壓器底部打膠固定,預防產品跌落破損。

     

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    背面是兩顆PI的電源芯片和整流橋等器件。

     

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    PCBA模塊正面一覽,近似于常見的三段式結構,頂部為高壓濾波電容,中間為一大一小兩顆開關變壓器,底部小板焊接USB母座,母座中間的空間焊接輸出濾波固態電容,變壓器與次級小板之間插入麥拉片用于絕緣。

     

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    PCBA模塊背面焊接整流橋,兩顆PI的高集成電源芯片和對應的同步整流管,在兩顆電源芯片中間焊接一顆貼片Y電容。

     

    通過對充電器PCBA模塊正反面的觀察,麥多多這款65W充電器內置兩路反激開關電源,寬電壓范圍輸出,輸出電壓由協議芯片控制,實現雙口獨立快充輸出。當只有一個接口輸出時,自動將兩路電源輸出并聯,滿足大功率輸出需求。下面我們就從輸入端開始了解各個元器件的信息。

     

     

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    AC輸入導線焊接到垂直的小板上,小板上焊接保險絲,NTC浪涌抑制電阻和共模電感。

     

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    輸入端延時保險絲規格為3.15A 250V。

     

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    綠色NTC熱敏電阻用于抑制上電時的浪涌電流。

     

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    共模電感使用黃色和紅色漆包線繞制。

     

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    小板背面焊接X電容放電電阻。

     

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    安規X2電容來自KYET科雅電子,規格為0.1μF。

     

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    輸入端兩顆整流橋絲印MSB40JL,兩顆半橋連接,均攤發熱。

     

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    輸入高壓濾波電解電容來自凱澤鑫,規格均為27μF 400V,使用四顆并聯,總容量為108μF。

     

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    差模電感使用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

     

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    麥多多65W氮化鎵充電器主控芯片采用PI INN3378C,采用PowiGaN技術,內置PWM控制器、高壓MOS、同步整流控制器等,集成度非常高,并且采用數字總線控制調壓。寬電壓范圍條件下,密閉外殼內可以輸出55W功率,降額使用。

     

    PI官方的資料顯示,INN3378C屬于InnoSwitch3-Pro家族,它采用了PI獨家的PowiGaN技術,也就是內置了GaN氮化鎵功率器件,相比傳統MOSFET可以輸出更大功率。

     

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    另一顆主控芯片型號為INN3365C,同樣為InnoSwitch3-Pro系列,支持適配器中22W寬電壓應用,兩顆主控芯片配合一大一小變壓器組成兩路獨立的開關電源。

     

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    兩顆電解電容用于為初級主控芯片供電,來自軍康,規格為10μF 50V。

     

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    一顆體型較大的變壓器對應INN3378C芯片。

     

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    一顆體型較小的變壓器對應INN3365C芯片。

     

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    貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1222M。

     

    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

     

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。

     

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    對應INN3378C氮化鎵主控芯片的同步整流管來自AGMSEMI芯控源,型號AGM1010,采用DFN5*6封裝。

     

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    另一路同步整流管為相同型號。

     

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    輸出側一覽,USB-C與USB-A母座之間的空間焊接兩顆輸出濾波電容,根據輸出功率不同,兩顆電容容量也不同。

     

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    對應INN3378C的輸出濾波電容,來自瑞隆,規格為820μF 25V。

     

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    對應INN3365C的濾波電容,來自揚州升陽,規格為470μF 25V。

     

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    小板正面焊接一顆協議芯片,USB-A口和兩個USB-C接口以及對應的VBUS開關管。

     

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    小板背面焊接兩顆電流取樣電阻以及阻容元器件。

     

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    協議芯片采用英集芯IP2738,兩個接口輸出均由其控制。IP2738是一顆雙路協議芯片,支持雙口18-140W快充應用,具備獨立的反饋控制,具備獨立的USB PD控制,相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部,快充規格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位,并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協議,兼容性非常好。

     

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    英集芯IP2738內置四路獨立的NMOS驅動,可用于多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯控制,并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護,確保使用安全。

     

    充電頭網了解到,英集芯的其它系列快充芯片已被小米、華為、三星等大品牌的產品使用,性能質量獲得客戶的高度認可。

     

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    用于USB-A口和USB-C口的VBUS開關管特寫,來自AGMSEMI芯控源,型號為AGM306A,NMOS,耐壓30V,導阻5.8mΩ,采用DFN3*3封裝。

     

     

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    另外四顆也是相同型號。

     

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    USB-C1和USB-C2母座特寫,橙色膠芯不露銅。

     

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    USB-A母座橙色膠芯,正負極加寬設計。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    麥多多GaN5 mini三口氮化鎵充電器采用長條柱狀造型,配合折疊插腳,小巧便攜。充電器具備2C1A三個輸出接口,支持67W PD快充和3.3-20.3V3.3A PPS快充,USB-A口支持SCP快充協議,對筆記本和安卓手機的快充支持都非常不錯。

     

    充電頭網通過拆解了解到,麥多多這款充電器內置兩路PI高集成度的主控芯片,搭配一大一小兩個變壓器,組成兩路開關電源。輸出協議芯片使用英集芯IP2738進行三口協議控制,并通過AGMSEMI芯控源管進行兩路開關電源輸出并聯以及接口控制,與以往二次降壓方案不同,更加靈活。

     

    充電器內部采用了凱澤鑫高壓電解電容配合瑞隆及升陽固態電容進行濾波,整流橋與電源芯片以及變壓器均覆蓋散熱片進行散熱,整體設計與用料都很可靠。


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