拆解报告:倍思30W GaN3氮化镓快充充电器

2022-01-04

2021年12月11日,消费电子品牌Baseus倍思联合回收宝共同举办的「Baseus倍思 X 回收宝 免费换快充」活动,截止时间至12月31日。本次活动充电头网也是身体力行,亲自去了其中一个预约点体验更换充电器和做了采访,帮助大家熟悉整个活动流程。

 

1.jpg


在现场充电头网发现,路人拿来更换的“充电器”形形色色,有大家经常调侃的5V1A充电器,还有车充以及堪称古董的老式万能充等,可见本次举办方Baseus倍思 X 回收宝相当大气,并没有设一些苛刻的条件。而能够换到的新充电器则是倍思的30W氮化镓快充CCGAN30CC。

 

参与本次活动的人有不少是充电头网的粉丝,大家都留言想看倍思这款30W氮化镓充电器的拆解和评测,因此也就有了本期拆解。下面就随小编一起来看看充电器的具体用料做工吧。

 

此前充电头网还拆解过倍思120W 2C1A氮化镓快充充电器倍思100W 2C2A氮化镓快充倍思QC5认证100W氮化镓快充倍思30W超级硅充电器倍思20W Super Si超级硅充电器倍思10000mAh 1A1C二合一氮化镓充电器等产品,欢迎查阅。

 

一、倍思30W氮化镓快充外观

 

2.jpg


包装盒正面印有Baseus倍思品牌、充电器外观图和名称,右侧上下还分别有30W和GaN标识,表明这是一款30W氮化镓充电器。

 

3.jpg


背面印有造商信息和充电器使用场景图,可以给苹果iPhone 13系列新机进行全速快充。

 

4.jpg


侧面印有充电器参数信息。

 

5.jpg


另一侧印有产品卖点:30W快充 氮化镓技术加持、可折叠插脚、多协议兼容、自动负载检测。

 

6.jpg


包装内含充电器、使用说明书、保修卡和卡通贴纸。

 

7.jpg


充电器采用PC材质白色外壳,腰身哑光和亮面撞色设计,端角处还设有一颗LED指示灯。

 

8.jpg


腰身一面印有Baseus品牌logo。

 

9.jpg


另一面印有30W GaN字样。

 

10.jpg


输入端外壳印有充电器参数

型号:CCGAN30CC

输入:100-240V~50/60HZ 0.8A

输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

深圳市时商创展科技有限公司

产品已经通过了CCC认证。

 

11.jpg


充电器配备可折叠国标插脚。

 

12.jpg


输出端配备单USB-C口,橘红色胶芯。

 

13.jpg


实测充电器机身高度为38.68mm。

 

14.jpg


宽度为28.96mm。

 

15.jpg


厚度为30.34mm。

 

16.jpg


和苹果30W充电器对比,体积优势明显。

 

17.jpg


拿在手上的直观感受。

 

18.jpg


净重约为45g。

 

19.jpg


接通电源,充电器指示灯亮淡蓝色光。

 

20.jpg


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、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS多个快充协议。

 

21.jpg


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3.3-11V3A一组PPS电压档位。


二、倍思30W氮化镓快充拆解

 

22.jpg


将输入端外壳拆开,超声波焊接封装。插脚使用黑色塑料板固定,和充电器模块间设有隔离板进行绝缘。

 

23.jpg


将模块取出,两侧贴有蓝色导热垫帮助散热。

 

24.jpg


测得模块长度为26.46mm。

 

25.jpg


宽度为24.16mm。

 

26.jpg


厚度为24.62mm。

 

27.jpg


PCBA模块由三块小板组合焊接设计,U型结构,可最大化利用内部空间减小充电器体积。

 

通过观察发现,这款充电器采用高频QR开关电源架构,协议芯片通过光耦控制接口输出电压,下面我们从输入端开始了解各器件的信息。

 

28.jpg


模块侧面一览,可以看到上层小板上设有保险电阻和主控芯片供电电容,连接小板上设有开关电源主控芯片、光耦和贴片Y电容。

 

29.jpg


另一侧设有工字电感、高压滤波电解电容和变压器,打胶加固。

 

30.jpg


输入端小板背面有一颗整流桥。

 

31.jpg


输出端小板上设有三颗输出滤波固态电容,采用塑料壳加固以及进行初次级隔离。

 

32.jpg


模块拆开一览,输入端小板上高压滤波电解电容有两颗,还有一颗共模电感。

 

33.jpg


保险电阻特写,额定电流2A。

 

34.jpg


共模电感特写,用于滤除EMI干扰。

 

35.jpg


Z4RGP30MP整流桥特写。

 

36.jpg


工字电感特写。

 

37.jpg


高压滤波电解电容采用永铭KCX系列,规格为400V 33μF。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

 

38.jpg


另一颗品牌是CyXincon。

 

39.jpg


规格为400V 22μF。

 

40.jpg


主控芯片供电电容来自常州华威电子有限公司。

 

41.jpg


规格为50V 4.7μF。

 

42.jpg


开关电源主控芯片采用南芯半导体的SC3056。南芯SC3056是一颗高频准谐振反激转换器,具有高能效和高可靠性,源自南芯半导体的SC305x GaN Combo系列。SC3056内部集成650V耐压的氮化镓开关管,可轻松驱驾30W~40W输出功率范围。

 

SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底开通以提高效率;提供自适应的频率折返用于实现全负载范围内的高效率;无负载时,芯片以突发模式运行,降低待机功耗。转换器内置高压启动电路,可实现超低的待机功耗和超快的启动速度。


同时集成软启动电路,以及用于超宽输出范围的分段式供电电路。在突发和故障模式下具有超低的工作电流,满足待机能效要求。最高工作频率为175KHz,大幅降低磁性器件的体积和成本。全功率范围具备抖频功能,用以改善EMI性能。

 

43.jpg


芯片内置过热保护,供电过压保护、供电欠压闭锁、逐周期电流限制、两级过流保护、输出过电压保护、输出短路保护和过载保护,提供完善全面的保护功能。

 

据充电头网了解,南芯半导体的快充方案广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被立讯精密65W 1A1C氮化镓快充华为66W超级快充车充华为50W超级快充无线车充紫米20号200W PD快充移动电源小米20000mAh移动电源50W超级闪充版三星10000mAh 25W PD快充移动电源公牛600W户外移动电源安克PowerHouse II 400户外电源数十款产品采用,品质获得客户高度认可

 

44.jpg


变压器特写。

 

45.jpg


OR 1009光耦,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。

 

46.jpg


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。

 

47.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

 

48.jpg


输出端小板上除了三颗固态电容外,还设有输出VBUS开关管。

 

49.jpg


小板背面设有同步整流控制器、整流管、协议芯片和LED指示灯。

 

50.jpg


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。

 

51.jpg


南芯SC3503资料信息。

 

充电头网拆解了解到,该芯片已经被绿联65W智充魔盒2C2A氮化镓快充插座TEGIC迷你30W氮化镓快充绿联迷你30W氮化镓快充征拓65W 2C1A氮化镓充电器威源新能30W 1A1C氮化镓快充意象65W氮化镓充电器努比亚30W氮化镓快充等产品采用。

 

52.jpg


同步整流管采用华瑞微HRG100N068GL,NMOS,耐压100V,导阻7.2mΩ,DFN5x6封装。

 

53.jpg


输出滤波固态电容均来自绿宝石,这颗规格为25V 330μF。

 

54.jpg


旁边一颗规格为25V 100μF。

 

55.jpg


第三颗规格为25V 100μF。

 

56.jpg


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。

 

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。

 

57.jpg


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。

 

充电头网拆解了解到,南芯SC2151A协议IC还被安克30W迷你氮化镓快充(英雄联盟版)绿联30W氮化镓快充PANFORE 65W氮化镓快充古石科技迷你30W氮化镓充电器努比亚30W氮化镓快充等产品采用。

 

58.jpg


输出VBUS开关管采用华瑞微HRT30N08J,NMOS,耐压30V,导阻7mΩ,DFN3*3_8L封装。

 

59.jpg


LED指示灯特写。

 

60.jpg


USB-C母座特写,过孔焊接。

 

61.jpg


全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

倍思这款30W氮化镓充电器有黑、白两种款式,得益于氮化镓技术加持,三维仅39*29*30mm,加上配备可折叠插脚,十分小巧便携。性能上,这款充电器兼容QC、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS多个快充协议,具备5-20V齐全固定电压档位以及3.3-11V3A一组PPS电压档位,对苹果、华为、小米、三星等市面主流品牌手机都有很好的兼容性。


充电头网通过拆解发现,充电器内部也是采用常见的多块小板堆叠设计,充分利用内部空间减小体积。元器件布局紧凑,空间利用率高。初级与次级之间使用绝缘支架隔离,变压器、电容打胶加固。


此外充电器还采用了业内知名厂商南芯半导体的SC3056+SC3503+SC2151A全套氮化镓快充方案,应用案例非常多,可见是得到了市场的充分验证,性能、质量可靠。还采用了永铭、绿宝石等品牌电容进行输入输出滤波,充电器整体用料做工扎实可靠。

 

本次以旧换新活动,能换到倍思这么一款氮化镓充电器还是相当不错的,而且数量也充足,可见主办方相当有诚意。