拆解报告:图拉斯迷你30W氮化镓充电器

2022-01-04

苹果iPhone 13新机发布后,由于部分机型充电功率上限提升到了27W,由于大量新机用户的需求,30W迷你充市场火了,为此TORRAS图拉斯推出了一款30W小冰块充电器,给消费者多一个选择。

 

充电头网了解到,这款充电器之所以做得如此小巧,是采用了被称为黑科技的氮化镓技术,而核心方案则是采用南芯半导体的SC3021D+SC3503。下面我们就对这款充电器进行详细拆解,看看内部具体如何设计。

 

此前充电头网还拆解过图拉斯迷你20W PD快充充电器图拉斯65W 2C1A多口快充桌面插座等产品,欢迎查阅。

 

一、图拉斯迷你30W氮化镓快充外观

 

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包装盒整体为橙色基调,正面印有产品名称——图拉斯小冰块充电器,十分显眼。

 

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背面印有产品参数信息。

 

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包装内含充电器、说明书和卡通卡片。

 

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充电器采用远峰蓝配色,腰身外壳磨砂,顶面高光亮面处理,边角过渡圆润。

 

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机身正面印有TORRAS品牌logo。

 

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充电器配备固定式国标插脚。

 

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输入端外壳上印有充电器参数

型号:CDRA34A

输入:100-240V~50/60HZ 1A

输出:5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A

最大输出功率:30W

品牌商:深圳市图拉斯科技有限公司

制造商:深圳市坤兴科技有限公司

充电器已经通过了CCC认证和VI级能效认证。

 

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顶面中心设有单USB-C接口,橘红色胶芯。

 

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测得充电器机身高度为39.23mm。

 

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宽度为34.35mm。

 

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厚度为36.9mm。

 

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和苹果30W充电器对比,体积优势明显。

 

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充电器拿在手上的直观感受。

 

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净重约为60g。

 

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C口仅支持PD3.0快充协议。

 

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此外PDO报文显示C口具备5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四组固定电压档位。

 

二、图拉斯迷你30W氮化镓快充拆解

 

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拆开外壳,输入端设有隔离板并且打胶。

 

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模块由三块小板相互垂直焊接组成,结构十分稳定。

 

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变压器和电容等器件打胶加固,此外和输出端小板间设有隔离板绝缘。

 

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底部小板背面贴有导热垫。

 

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测得模块长度为35.2mm。

 

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宽度为25.36mm。

 

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厚度为31.15mm。

 

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将模块拆分开,主板上设有输入输出滤波电容、工字电感、主控芯片供电电容、变压器等器件。

 

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板子次级侧还有同步整流控制器和整流管。

 

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主板背面设有开关电源主控芯片、氮化镓功率管、光耦以及贴片Y电容。

 

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侧边小板正面设有延时保险丝、共模电感以及NTC浪涌抑制电阻。

 

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背面设有整流桥。

 

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延时保险丝来自于东莞市贝特电子科技股份有限公司,2A 250V。

 

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共模电感双线绕制,底部还垫有小板绝缘,用于滤除EMI干扰。

 

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NTC浪涌抑制电阻特写,用于抑制上电浪涌电流。

 

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整流桥采用深圳市沃尔德实业有限公司的WRABS20M,这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

 

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沃尔德 WRABS20M 资料信息。

 

充电头网拆解了解到,沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器公牛65W PD快充插座麦多多2C1A 65W氮化镓充电器鸿达顺65W 氮化镓充电器OPPO 50W饼干氮化镓快充ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一致认可。

 

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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来自绿宝石,规格均为400V 27μF。

 

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主控芯片供电电容特写,规格为50V 10μF。

 

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开关电源主控芯片为南芯SC3021D,支持170KHz GaN直驱,专为无需X-Cap放电功能的30W氮化镓等充电器而设计,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,其中SC3021C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。

 

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EL 1019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,TMY1102M,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,该芯片已经被绿联65W氮化镓快充插座威源新能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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同步整流管采用华润微SM080N10L2,NMOS,耐压100V,DFN5x6封装。

 

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输出滤波固态电容特写,规格为25V 680μF。

 

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输出端小板上设有输出滤波固态电容、协议芯片和输出VBUS开关管。

 

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第二颗输出滤波固态电容来自绿宝石,规格为25V 100μF。

 

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协议芯片来自英飞凌,型号CYPD3172PB。

 

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输出VBUS开关管特写,丝印3406。

 

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USB-C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

 

图拉斯这款30W氮化镓迷你充边角过渡圆润,使用不硌手。机身十分小巧,加上采用远峰蓝配色,整体也好看。充电器支持纯PD3.0快充协议,具备5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四组电压档位,不只完美适配iPhone 13系列手机,对支持PD快充的设备有很好的兼容性。

 

充电头网通过拆解了解到,充电器采用三块小PCB板相互垂直焊接,结构十分稳定。采用了南芯SC3021D+SC3503高频QR开关电源方案,英诺赛科INN650DA04二代氮化镓功率器件,这套方案已量产并应用在很多大品牌的迷你充产品上,性能质量得到市场验证,获得客户一致认可。