拆解报告:爱兰博30W Super GaN快充充电器

2021-10-16

随着iPhone 13系列手机的上市,充电头网也率先对其进行了详尽的充电评测。测试数据显示,新款机型在充电功率方面有了明显突破,尤其是iPhone 13 Pro Max,峰值充电功率将近27W。这也就说,苹果官网推荐的20W PD快充已经无法完全满足iPhone新机的快充需求,同时也为30W PD快充市场的发展带来了全新机遇。


业内知名电源厂商爱兰博就针对iPhone 13系列快充,推出了一款30W氮化镓快充充电器。得益于氮化镓功率芯片的应用,这款充电器实现了迷你的机身,体积与苹果原装5W充电器相当,携带十分方便。据了解, 这款产品已入围CES2022年产品创新奖的角逐。


性能方面,这款充电器除了核心的USB PD快充协议之外,还可兼容QC、AFC、FCP等主控快充协议,支持多个品牌的手机快充。同时,这款产品还采用了自研电路,具有很强的价格竞争优势。下面就一起来看看爱兰博30W迷你氮化镓快充充电器的内部用料。


此前,充电头网已经拆解过爱兰博另一款60W氮化镓双模充,感兴趣可以点击蓝色字体查看详情。


一、爱兰博30W Super GaN快充充电器外观

       

1.jpg

        

本次充电头网拿到的这款爱兰博30W迷你氮化镓快充充电器,采用白色PC阻燃外壳,外壳为亮面,边角处也经过了圆角处理,光滑圆润。

       

2.jpg

        

充电器为一个小方块造型,输出端配的是一个USB-C接口。

       

3.jpg

        

输入端采用美规固定插脚,同时也有中、欧等多种插脚规格。

       

4.jpg

         

据了解,爱兰博这款30W氮化镓充电器已经获得了CCC、ETL、FCC、CE、VI、ROHS、PSE等全球认证。

      

5.jpg


从插脚侧的参数信息可以看到,产品名称:30W Super GaN充电器,型号PST-30C-LB-PRO,已经获得了FCC、ETL认证。充电器支持100-240V 50/60Hz 0.6A输入;输出支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A以及5-16V3A输出,最大功率为30W。

       

6.jpg

        

通过对比可以看到,爱兰博30W氮化镓充电器的体积不到苹果原装30W充电器的三分之一,显得十分小巧。

       

7.jpg

        

实测充电器的长度约为30.4mm。

       

8.jpg

        

宽度约为29.6mm。

       

9.jpg

        

厚度约为29.3mm。

       

10.jpg

         

充电器的净重约为35g。

       

11.jpg

        

拿在手上,小巧轻便,用户可以将这款充电器轻松收入囊中,外出携带不显累赘。

       

12.jpg

        

使用ChargerLAB Power-Z KT002测得这款充电器支持Apple2.4A、Samsung 5V2A和DCP协议,以及QC2.0/3.0、QC4+、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充协议,PD快充的最大功率能达到33W。

       

13.jpg

        

PDO报文显示,充电器支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A和3.3-16V2A两组PPS电压档位。


二、爱兰博30W Super GaN快充充电器拆解

       

14.jpg

        

沿着插脚侧将充电器的外壳打开,可以看到,插脚和内部PCB模块采用的是金属弹片压接供电。同时,在PCB模块上贴有很大一块导热垫,用于将内部热量传递给金属插脚,起到加强散热的效果。

       

15.jpg

 取出内部PCB电源模块之后,可见其采用了多款PCB板组合的结构。

       

16.jpg

        

由于电源模块的结构设计非常紧凑,所以在PCB板之间设置了塑料骨架进行隔离绝缘,同时也能起到支撑的作用。

       

17.jpg

        

PCB模块的长度约为26.5mm。

       

18.jpg

        

宽度约为26.4mm。

       

19.jpg

        

厚度约为23.6mm。


充电头网观察分析发现,这套电源模块主要由三块PCB板组成,AC-DC电源部分采用的是高频QR拓扑架构,输出宽电压,再由协议芯片控制接口的输出。

       

20.jpg

        

初级PCB板外侧主要一颗整流桥和一颗PWM主控芯片。

       

21.jpg

        

次级PCB板上的两颗芯片分别是同步整流芯片和USB PD协议芯片。

       

22.jpg

        

侧面的小PCB板外侧并排布置了一颗光耦和一颗贴片Y电容。

       

23.jpg

        

PCB板中间是电感、电容、变压器等器件。

       

24.jpg

         

将电源模块全部拆开,初级侧PCB板上使用了两颗高压电解电容输入滤波,次级PCB板上使用了两颗固态电容输出滤波。

       

25.jpg

        

输入端采用了一颗2A保险丝。

       

26.jpg

        

输入端的整流桥来自MDD辰达行。

       

27.jpg

        

两颗高压电解电容均采用的是永铭KCX系列,其中一颗规格为400V 22μF。

       

28.jpg

        

另外一个的规格同样为400V 22μF,两颗电容的容量一致,但外形尺寸不同。该系列电容工作温度范围在-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氮化镓快充飞利浦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

       

29.jpg

        

PWM芯片供电电容,规格80V 6.8μF。

       

30.jpg

        

工字电感,用于滤除EMI干扰。

       

31.jpg

        

PWM主控芯片丝印1602D,具体厂商信息不详。

       

32.jpg

        

氮化镓功率芯片采用英诺赛科INN650DA04,耐压650V,导阻480mΩ(max),具备高频高效、极低损耗、快速主动散热等特点,同时采用DFN5*6封装,实现小体积、高效率的充电器设计。

       

33.jpg

        

根据充电头网拆解了解到,英诺赛科INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被华科生迷你30W氮化镓快充充电器创富源迷你33W 1A1C氮化镓快充充电器古石科技迷你30W氮化镓快充科讯迷你33W快充氮化镓REMAX 30W氮化镓快充努比亚30W氮化镓方糖快充睿元实业33W 1A1C氮化镓快充等数十款30W快充产品采用,芯片质量获得市场认可。

       

34.jpg

        

变压器特写。

       

35.jpg

        

初级和次级之间的贴片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。

       

36.jpg

        

充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被贝尔金安克QCY声丽麦多多OPPO联想努比亚倍思海陆通第一卫等品牌的数十款快充产品使用,此外还被伊戈尔40W LED驱动电源长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用,性能获得客户一致认可

       

37.jpg

        

丝印光耦HK1018的光耦,用于输出电压反馈和调节。

       

38.jpg

        

同步整流芯片丝印9012AR10-H,内置控制器和同步整流MOS,厂商信息不详。

       

39.jpg

        

输出滤波采用了两颗云星电子的固态电容,规格均为25V 220μF。

       

40.jpg

        

USB PD协议芯片采用云矽半导体XPD737,这款芯片已经通过了USB PD3.0认证,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等主流快充协议外,还支持小米CHARGE TURBO 27W协议,华为10V高压SCP协议。

 

XPD737内部集成 10mΩ VBUS 通路管,并且集成10mΩ电流检测电阻,支持完善的保护功能,降低外围元件数量,简化电路,降低成本。采用ESOP8封装。

                               

41.jpg

        

充电头网拆解了解到,云矽半导体XPD系列快充协议芯片已被公牛贝尔金联想诺基亚飞利浦傲基倍思品胜摩米士等多个品牌的数十款产品采用,抓住20W PD快充风口,富满集团云矽半导体单月PD协议芯片销量突破千万颗

       

42.jpg

         

USB-C输出接口特写。

      

43.jpg

         

爱兰博30W迷你氮化镓快充充电器全部拆解完毕。


充电头网拆解总结


爱兰博30W Super GaN充电器拥有小巧的外形,尤其是美规插脚和国标插脚版本,体积相比传统的充电器而言,优势非常明显;采用单口输出设计,可兼容多种主流快充协议,满足苹果、华为、小米、三星等多种主流品牌手机快充;同时30W的功率以及最高20V输出,也可用于轻薄型笔电、平板电脑、游戏机等产品充电。值得一提的是,充电器的认证齐全,可以加速品牌以及电商客户的上架,抢占30W PD快充市场先机。


充电头网拆解了解到,这款充电器内部采用了三块PCB板组合设计得结构,基于英诺赛科第二代氮化镓器件开发,同时也采用了永铭小体积电容KCX系列,在有限的空间内实现最大功率输出,协议方面则选用云矽半导体的高集成芯片XPD737,内置VBUS开关,节省PCB板占用,简化外围电路设计。