拆解报告:绿联30W PD快充氮化镓充电器

2021-10-21

在苹果推出iPhone 12系列手机后,知名品牌UGREEN绿联针对新机用户推出了一款小金刚20W PD快充充电器,不仅迷你颜值高,而且用料扎实可靠,售价更是可以说是和消费者“交个朋友”,让很多人赞不绝口。


随着iPhone 13部分款式充电功率上限的提升,近期绿联在小金刚快充外观基础上设计出了一款最大功率33W的氮化镓快充新品CD272,继承上一代各种优点的同时,兼容协议更加丰富,不仅可以满足iPhone 13系列新机快充需求,对华为、小米等品牌手机也能很好兼容。下面充电头网就对绿联这款氮化镓快充进行详细拆解,看看用料做工如何。


值得一提的是,充电头网还拆解过绿联65W 2C1A氮化镓快充充电器绿联100W 3C1A四口快充桌面充绿联100W 3C1A四口氮化镓快充绿联小金刚20W PD快充充电器等多款充电器。


此外对绿联65W 3C1A氮化镓充电器20W迷你小金刚快充等产品也有相关详细评测,欢迎查阅。


一、绿联30W氮化镓充电器外观

       

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包装盒正面印有UGREEN绿联品牌、充电器外观图和名称,字体采用经典绿色配色。

       

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背面印有产品四大特点标识、参数和商家信息。

       

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包装内含充电器和产品保修卡。

       

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充电器采用PC材质白色外壳,背面高光亮面处理,边角过渡圆润,使用手感好。

       

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腰身一面印有UGREEN品牌logo。

       

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充电器输入端为平直切面设计,可以很好贴合排插、墙插,使用十分稳定。

       

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输入端外壳上印有充电器参数

型号:CD272

输入:100-240V~50/60HZ 0.8A

输出:5V3A、9V3A、12V2.75A、15V2.2A、20V1.65A、3.3-11V3A

输出总功率:33W Max

制造商:深圳市雅晶源科技有限公司

监制商:深圳市绿联科技股份有限公司

产品已经通过了3C认证。

       

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配备可折叠国标插脚,外出携带方便。

       

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顶面配有单USB-C接口,白色胶芯。

       

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测得机身高度为39.66mm。

       

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宽度为32.54mm。

       

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厚度为31.54mm。

       

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拿在手上的直观感受,十分小巧。

       

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净重约为52g。

       

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、QC4.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。

       

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此外PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V2.75A、15V2.2A、20V1.65A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A一组PPS电压档位。


二、绿联30W氮化镓充电器拆解

       

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将输入端外壳拆开取出PCBA模块。

       

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PCBA模块采用两块小板组合焊接设计,L型结构,电容、变压器等打胶加固,输出滤波固态电容外套黄色绝缘胶套。

       

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侧边小板背面贴有导热垫,右边区域打胶帮助芯片散热。

       

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充电器初级次级间设有黑色塑料壳绝缘隔离。

       

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将硅胶清理干净,通过观察发现充电器采用高频QR开关电源架构,协议芯片控制输出电压,下面我们从输入端开始一一了解各器件的信息。

       

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输入端两侧焊接金属片,接触式通电,另外可以看到有延时保险丝、共模电感、工字电感以及两颗高压滤波电解电容。

       

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侧边小板背面有开关电源主控芯片和氮化镓功率开关管。

       

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将小板拆下,正面还有NTC浪涌抑制电阻和变压器。

       

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延时保险丝来自LB蓝宝,规格为2A 250V。

       

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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

       

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NTC浪涌抑制电阻用于抑制上电浪涌电流。

       

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工字电感外套热缩管保护。

       

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两颗高压滤波电解电容来自CapXon丰宾,规格均为400V 27μF。充电头网了解到,丰宾电容还被华为绿联ANKER小米vivo惠普等知名品牌的百余款快充产品采用。

       

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开关电源主控芯片为南芯SC3021D,支持170KHz GaN直驱,专为30W氮化镓充电器设计,在该方案下可采用ATQ17/15绕线式变压器,极具性价比。

       

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据了解,南芯SC3021x满足各类高频QR快充需求,采用专有的GaN直驱设计,省去外置驱动器或者分立驱动器件;集成分段式供电模式,单绕组供电,无需复杂的供电电路;内置高压启动及交流输入Brown In/Out功能,集成了X-cap放电功能。

 

充电头网拆解了解到,南芯快充芯片可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,此前已被安克PowerHouse II 400户外电源羽博300W便携式储能电源三星45W PD快充车充紫米20号200W PD快充移动电源紫米65W 2C1A桌面PD快充安克Nano 20W PD快充充电器数十款产品采用,品质获得客户高度认可

       

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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。

       

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英诺赛科INN650DA04资料信息。

 

INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被古石科技迷你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。

       

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变压器特写,顶部贴有信息标签。

       

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另一块小板背面有整流桥、光耦、同步整流管、协议芯片以及输出VBUS开关管。

       

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正面次级侧设有贴片Y电容和同步整流控制器,固态滤波电容已被拆掉。

       

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DBF410整流桥特写。

       

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EL 1018光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。

       

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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

       

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同步整流控制器采用南芯半导体SC3503,这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。采用SOT23封装,适用于宽范围反激适配器应用。

       

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南芯SC3503资料信息。

 

充电头网拆解了解到,该芯片已经被威源新能30W 1A1C氮化镓快充古石科技迷你30W氮化镓快充科讯迷你33W氮化镓快充意象65W氮化镓充电器努比亚30W氮化镓快充华科生65W 2C1A氮化镓快充充电器采用。

       

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次级同步整流MOS管,丝印66940,来自AOS万代。

       

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输出滤波固态电容来自绿宝石,规格为25V 680μF。

       

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协议芯片采用南芯SC2151A,该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。

       

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南芯SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。

 

此外,针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路,为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。

       

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输出VBUS开关管特写,丝印R03N041AP。

       

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USB-C母座特写,过孔焊接。

       

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全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结


绿联30W氮化镓快充机身光滑边角圆润,使用手感好。充电器整体体积小巧且配备折叠插脚,不仅满足用户对迷你充的喜好,同时十分便携。此外支持QC、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS多个快充协议,而且具备15V和20V高压档位,不仅可以满足iPhone 13全系列机型快充,还没给平板以及部分笔电充电,性能强悍实用。


充电头网通过拆解了解到,充电器采用两块小PCB板组合焊接,L型结构设计,电容、变压器等器件打胶加固,电容套有绝缘胶套,初次级间设有隔离板,做工可靠。


此外充电器采用业内知名厂商南芯半导体SC3021D+SC3503+SC2151A全套快充方案,采用英诺赛科INN650DA04二代氮化镓功率器件,万代同步整流管。丰宾电解电容和绿宝石固态电容进行输入输出滤波,用料依旧扎实。


充电头网还拆解过绿联雷电3多功能扩展坞绿联20000mAh 45W双向快充移动电源绿联10000mAh磁吸无线充移动电源绿联40W双C口快充车充等其它类型配件,欢迎查阅。