拆解报告:ON 65W 2C1A氮化镓快充插座

2021-03-20

2021年1月18日 ,作为飞利浦插座(大中华区)10年的研发、生产、运营商,深圳昊达智能科技股份有限公司发布公告称,将全面启动新品牌计划,推出【玩物不丧“智”】的年轻智能配件品牌“ON”,专注于做年轻人都喜欢用的一站式智能充电及配件。

 

近期ON推出了一款充电器与插座相结合的快充插座产品,并将高频高效的氮化镓功率器件应用在插座中,市面少有。这款产品配备2C1A三和接口,并支持65W和60W大功率快充,轻松满足各类设备充电需求。下面充电头网就对其进行详细拆解,看看产品设计用料如何。

 

一、ON 65W氮化镓快充插座外观

 

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包装盒正面采用卡通图案设计有快充插座、笔记本、手机、手表、数据线等图案,配色也十分丰富。

 

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盒子背面印有产品参数信息。

 

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包装内含插座和使用说明书。

 

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插座机身采用摩天轮造型设计,腰身是三个平面和三个弧面交替组成,立体机身可节省桌面空间,同时还可避免插头“打架”。

 

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电源线采用三脚插头,外壳磨砂处理,两侧设有小凹面,方便用户插拔使用。

 

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电源线和机身交界处做了抗弯折处理。

 

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机身顶面亮面设计,并设有LED指示灯和ON品牌。

 

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接通电源,LED指示灯亮淡蓝色光。

 

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腰身弧面哑光处理,并且和顶面之间过渡圆润。

 

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另外三个功能平面均采用垂直拉丝工艺处理,增强摩擦,不易磨损。

 

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这一面设有2+3新国标插孔和1A1C两个USB接口。

 

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USB-C2口黑色胶芯不露铜,USB-A口橘红色胶芯,且前端设有特殊触点。

 

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另外一面上设有一个3+2插孔。

 

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第三面上设有2+3新国标插孔和USB-C1快充口。

 

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底部外壳上凹印插座参数

产品型号:HOP5334A

技术参数:MAX 2500W-MAX 10A,250V~

USB输入:100-240V~50/60HZ 1.5A

USB-C1/C2输出:3.3-11V5A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max

USB-A输出:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V3A、20V3A Max            

USB-C1+USB-C2:45W+18W

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

USB-C2+USB-A:15W

USB-C1+USB-C2+USB-A:45W+15W

制造商:广州市昊达电子有限公司

产品已经通过了3C认证。

 

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使用卷尺测得插座总长度约1.55米。

 

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使用ChargerLAB Power-Z KT002测得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0和PPS协议。

 

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此外还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A和3.3-21V3A电压档位。

 

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使用KT002检测USB-C2口输出协议和USB-C1口的一样。

 

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另外PDO报文也完全相同,即这两个C口支持单口功率盲插,使用方便。

 

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USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0协议。这款插座整体兼容性非常好。

 

二、ON 65W氮化镓快充插座拆解

 

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将插座底部外壳拆开,边缘采用卡扣进行封装,此外还采用固定柱进行固定。

 

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三根导线和金属片过孔焊接。

 

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AC插口模块为Y字造型,和充电器模块通过导线焊接通电。

 

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AC插口模块底部有三根柱子支撑,自身外壳采用卡扣进行封装。

 

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底面上还贴有一块绝缘导热垫。

 

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安全门通过固定柱固定在模块侧面。

 

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将模块塑料壳拆开,内部采用一体铜带设计。

 

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将充电器取出,机身壳底部设有一块粉色导热垫,用于帮助PCB板背面芯片导热。

 

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为将充电器放入机身壳内,其电路板采用六边形设计,此外还垂直焊接有一块二次降压电路板。

 

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PCB板背面一览。


经过观察发现,ON 65W氮化镓快充插座的充电器部分采用了时下热门的开关电源定压输出,多路输出独立降压的设计架构。其中USB-C1以及另外1A1C分两路独立二次降压、三个接口输出。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

 

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输入端设有延时保险丝,共模电感,X电容、整流桥以及高压滤波电容等,电容主要集中在中心位置,并且和输出端小板之间有绝缘板隔离。

 

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延时保险丝规格为3.15A 250V。

 

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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

 

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输入端设有两颗安规X电容。

 

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另一颗采用长焊脚叠放设计,充分利用空间。

 

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D4KB100整流桥特写。

 

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三颗高压滤波电解电容规格为400V 22μF,永铭KCX系列。这是永铭2019年推出的快充电源专用产品,其工作温度范围在-55℃~105℃,3000小时寿命,并具备抗雷击、低漏电流(低待机功耗)、高纹波电流、高频低阻抗等性能优势。

 

充电头网了解到,凭借小体积的特点,永铭KCX系列电解电容还被公牛65W氮化镓充电器飞利浦65W氮化镓快充插座摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器京造65W 1A1C氮化镓快充充电器努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓快充等产品采用,获得客户一致认可

 

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第四颗也是来自永铭,规格为400V 56μF。

 

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工字电感特写。

 

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另一侧放置变压器,这一侧的USB-C1母座也是采用小板垂直焊接。

 

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拆掉各元器件可以看到,主板正面还设有氮化镓功率芯片、贴片Y电容以及同步整流管。

 

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主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能,并且具有超低的待机功耗,支持宽工作电压范围。

 

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充电头网通过拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的还有倍思65W 2C氮化镓快充芯茂微65W 2C1A氮化镓快充小米55W氮化镓充电器华硕65W氮化镓充电器OPPO新款65W超级闪充氮化镓充电器一加65W Warp闪充充电器坚果65W单C口氮化镓充电器联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro小米120W超级快充iQOO 120W闪充充电器等。

 

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充电器核心氮化镓功率器件来自加拿大氮化镓系统公司(GaN Systems),型号GS-065-011-1-L,650V耐压,导通电阻150mΩ,DFN5x6封装,支持超高开关频率,高效率输出。这颗GaN开关管设计时简化了驱动要求,所以没有采用外置驱动IC。芯片底部焊盘露铜过孔散热,正面采用黄铜散热片散热。

 

充电头网通过拆解了解到,初级侧采用加拿大氮化镓系统公司(GaN Systems)氮化镓器件的还有:研吉65W 1A1C氮化镓快充,同时 GaN Systems 公司也提供了采用该款氮化镓器件的65W 18.5瓦每立方英尺QR(准谐振)单口USB-C PD 完整方案。

 

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GaN Systems GS-065-011-1-L详细资料信息。

 

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变压器特写。

 

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亿光EL 1018光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。旁边设有一颗LED指示灯。

 

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旁边两颗贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

 

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

 

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器联想90W氮化镓快充努比亚65W氮化镓充电器倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,还应用于海陆通第一卫贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可

 

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蓝色Y电容特写。

 

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MPS芯源半导体次级同步整流控制器MP6908A,最高工作频率600KHz,支持DCM,CCM和QR以及ACF工作模式,支持标准电压和逻辑电压驱动的同步整流管。

 

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MPS MP6908A详细规格参数。

 

充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有努比亚65W氘锋氮化镓充电器Pro坚果65W单C口氮化镓充电器联想90W闪充双口氮化镓充电器戴尔90W氮化镓充电器联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro飞利浦65W快充插座等。

 

此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器thinkplus 45W USB PD充电器thinkplus 65W口红USB PD充电器紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器谷歌Pixelbook原装45W USB PD快充充电器数十款产品采用

 

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次级同步整流MOS管采用AOS万代的AONS62922,NMOS,耐压120V。

 

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AOS AON62922详细规格资料。

 

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输出滤波固态电容采用永铭NPX系列,规格为25V 680μF。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。

 

充电头网了解到,永铭NPX系列固态电容此前已被闪极1003C1A氮化镓快充充电器摩米士65W 2C1A氮化镓快充倍思45W 1A1C氮化镓充电器努比亚65W氘锋氮化镓充电器等产品使用,此外还被应用在小小黑品胜邦克仕等品牌20W迷你充上,获得客户一致认可

 

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二次降压小板正面设有两颗电感以及两颗固态电容,分别用于两路降压以及滤波。

 

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背面设有两路降压电路,均是一颗主控搭配两颗MOS管。

 

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无丝印MCU,用于三口输出功率智能分配。

 

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USB-C1降压电路主控芯片采用的是智融SW3516H,用于降压控制和协议识别。

 

智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

 

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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器雷柏65W GaN快充绿联65W 4C口氮化镓快充充电器联想90W闪充双口氮化镓充电器鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域

 

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外挂两颗MOS管用于输出同步整流降压。

 

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降压磁环电感均外套热缩管保护。

 

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降压输出滤波固定电容特写,规格为25V 220μF。

 

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USB-C1母座特写,过孔焊接。

 

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另外1A1C接口二次降压电路主控芯片采用智融SW3518S。

 

SW3518S是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,并已经通过了VOOC认证。芯片支持A+C口任意快充输出,支持双口独立限流,集成了5A高效率同步降压变换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、VOOC等多种快充协议,最大输出PD100W。

 

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智融SW3518S资料信息。

 

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外挂两颗MOS管相同。

 

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1A1C接口的输出VBUS开关管也是它。

 

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USB-C2母座特写。

 

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USB-A母座特写。

 

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全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

ON 65W氮化镓快充插座采用摩天轮造型设计,且为立体机身,时尚靓丽又节省用户正面空间。此外配有3个2+3新国标插孔和三个USB接口,最多可满足6台设备用电需求。其中充电器支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD、PPS多个快充协议,整体兼容性好,实用性强。

 

充电头网通过拆解了解到,内部AC插口模块和充电器模块采用上下层布局设计,仅通过导线进行连接,独立性非常明显,之间互不影响。充电器上设有二次降压板,每个USB母座均焊接在小板上,充分利用内部空间。

 

充电器采用开关电源加两路DC-DC架构设计,其中开关电源由安森美NCP1342搭配GaN systems氮化镓功率芯片,以及MPS MP6908A搭配万代同步整流MOS组成。两路二次降压电路分别采用智融SW3516H和SW3518S进行降压控制和协议识别。