拆解报告:鹏元晟迷你30W氮化镓快充充电器

2021-12-01

此前鹏元晟高科技股份有限公司推出过一款30W PD快充充电器,兼容QC、PD、PPS等主流快充协议,可以很好满足苹果iPhone 12/13手机快充需求,充电头网已对这款快充做过详细评测拆解

 

但这是一款常规体积的30W快充,因此,近期鹏元晟又推出一款迷你30W氮化镓快充,以满足对体积有要求的消费群体需求。这款迷你充专为iPhone 12/13手机设计,不过兼容市面全主流快充协议,整体性能表现也很好。下面就对这款快充进行详细拆解,看看用料做工如何。

 

值得一提的是,充电头网还拆解过鹏元晟20W PD快充PYS-WAC20122-01鹏元晟20W快充充电器PYS-WAC21160-01鹏元晟65W 1A1C氮化镓快充充电器等快充产品,欢迎查阅。

 

一、鹏元晟迷你30W快充外观

 

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鹏元晟迷你30W快充分固定和折叠插脚两个款式,机身外壳白色哑光,边角过渡圆润,整体十分简约。

 

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两款充电器除插脚以及型号不同外,没有任何区别。

 

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充电器输入端外壳印有相关参数,固定插脚款型号为PYS-RD020392,折叠插脚款型号为PYS-RD020370。

 

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以折叠插脚款为例进行详细了解和拆解

型号:PYS-RD020370

输入:100-240V~50/60HZ 0.4A

输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

充电器已经通过了FCC、ETL认证,以及VI级能效认证。

 

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充电器插脚为美规。

 

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输出顶面微凹,配有指示灯和USB-C口,黑色胶芯不露铜。

 

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测得固定插脚充电器机身高度为35.84mm。

 

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宽度为30.59mm。

 

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厚度为30.46mm。通过三维可以算得充电器体积约为33cm³,功率密度约为0.91W/cm³。

 

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测得折叠插脚充电器机身高度为40.46mm。

 

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宽度为30.72mm。

 

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厚度为30.6mm。通过三维可以算得充电器体积约为38cm³,功率密度约为0.79W/cm³。

 

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和苹果30W充电器直观对比,体积优势明显。

 

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拿在手上的直观感受。

 

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重量约为44g。

 

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C口输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、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、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A和5.9-11V2.7A两组PPS电压档位。

 


二、鹏元晟迷你30W快充拆解

 

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将输入端外壳拆开,插脚和PCB板通过黑白导线连接通电,插脚使用黑色塑料板封装固定。

 

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模块输入端以及输入输出滤波电容和变压器间均设有绝缘隔离板。

 

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电容、变压器等器件打胶加固。

 

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测得模块长度为26.52mm。

 

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宽度为26.39mm。

 

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厚度为25.1mm。

 

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模块由两块小板组合焊接而成,通过观察发现充电器采用高频QR开关电源架构,协议芯片控制接口输出电压。下面我们从输入端开始了解各器件的信息。

 

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输入端小板上设有贴片保险丝和共模电感,工字电感以及两颗高压滤波电解电容焊接在侧边小板上。

 

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侧边小板正面还有变压器。

 

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背面设有开关电源主控芯片以及氮化镓功率开关管。

 

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贴片保险丝特写,额定电流2A。

 

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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

 

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LSR50M整流桥特写。

 

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工字电感外套绝缘管。

 

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两颗高压滤波电解电容采用永铭KCX系列,规格均为400V 27μF。该系列产品工作温度范围在-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

 

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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,ATQ17磁芯。

 

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另一颗小板背面除整流桥外,还有光耦、同步整流控制器、整流管以及协议芯片。

 

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正面还有贴片Y电容、输出滤波固态电容以及输出VBUS开关管。

 

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BPC-1008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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同步整流管采用AGMsemi AGM1010A2。

 

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输出滤波固态电容来自PolyCap柏瑞凯,规格为25V 680μF。

 

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协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。

 

可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。此外IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。

 

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英集芯IP2723T资料信息。

 

充电头网拆解了解到,英集芯IP2723T已被闪魔摩米士REMAX麦多多华科隆等多个品牌20W充电器采用,同时还被摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器努比亚65W USB PD氮化镓充电器努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器等氮化镓充电器使用,此外英集芯快充芯片还可用于车充、移动电源、适配器等各种充电领域,并被小米京东京造华为三星特斯拉等知名品牌的百余款产品采用

 

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输出VBUS开关管特写,丝印3016M。

 

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全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

鹏元晟这款30W氮化镓充电器兼容QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充协议,具备5-20V五组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A和5.9-11V2.7A两组PPS电压档位,既可以满足苹果iPhone 12/13手机快充,对小米、华为、三星等品牌手机也有很好的兼容性,实用性强。此外十分小巧的机身也是这款充电器的一大卖点。

 

充电头网通过拆解了解到,充电器采用南芯半导体SC3021D+SC3503全套高频QR氮化镓快充方案,搭配英诺赛科第二代氮化镓功率芯片INN650DA04以及同步整流管,英集芯IP2723T认证协议IC控制输出电压。永铭、柏瑞凯电容进行输入输出滤波,整体用料扎实可靠。