前言
賽爾康是知名的充電器代工廠,為蘋果、華為等國際手機(jī)品牌代工生產(chǎn)充電器,年產(chǎn)能達(dá)5.2億臺充電器。隨著多家廠商在手機(jī)包裝內(nèi)部取消了原裝充電器,釋放了巨量的市場需求,賽爾康也以自有品牌賽小虎殺入快充市場。
充電頭網(wǎng)拿到了賽小虎的一款65W氮化鎵充電器,這款充電器具備1C1A雙輸出接口,支持65W輸出,并支持45+18W輸出,滿足兩臺設(shè)備同時(shí)快充需求。下面就對這款充電器進(jìn)行拆解,看看內(nèi)部是如何設(shè)計(jì)。
賽小虎65W氮化鎵快充開箱

包裝盒正面印有賽小虎品牌、賽爾康智造、充電器外觀以及賣點(diǎn)標(biāo)識等。

背面印有充電器參數(shù)以及商家信息。

包裝內(nèi)含充電器、數(shù)據(jù)線以及用戶指南。

附帶線纜是CC線,線頭外殼磨砂方便插拔,此外還做了抗彎折處理。

測得線纜長度約為1米。

充電器采用時(shí)下主流長條柱狀造型設(shè)計(jì),外殼磨砂抗指紋,整體風(fēng)格相當(dāng)簡約。

充電器配備固定式國標(biāo)插腳。

輸入端外殼上印有充電器參數(shù)
型號:SCC065C2A
輸入:100-240V~50/60HZ 1.7A
單口輸出:
USB-A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A,18W Max
USB-C:5V3A、9V3A、11V5A、12V3A、15V3A、20V3.25A,65W Max
雙口輸出:
USB-A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A,18W Max
USB-C:5V3A、9V3A、11V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A,45W Max
制造商:賽爾康(貴港)有限公司
充電器已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證和VI級能效認(rèn)證

輸出端配有1A1C兩個(gè)接口,均為白色膠芯。

測得充電器機(jī)身高度為64.05mm。

寬度為30.95mm。

厚度為30.97mm。

和蘋果61W充電器對比,體積優(yōu)勢巨大。

拿在手上的大小直觀感受。

充電器凈重約為99g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C接口支持QC3.0、FCP、AFC、PD3.0以及小米快充協(xié)議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及5-11V5A和5-20V3.25A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-A口支持FCP、AFC、QC3.0快充協(xié)議。
賽小虎65W氮化鎵快充拆解
看完了賽小虎這款65W氮化鎵充電器的開箱和測試后,下面就對其進(jìn)行拆解,看看內(nèi)部用料和做工如何。

首先撬開充電器輸出端外殼,內(nèi)部PCBA模塊外包銅箔散熱,并打膠固定。

從外殼中抽出充電器PCBA模塊,模塊包裹純銅散熱片,并貼有膠帶絕緣。

充電器PCBA模塊輸入端覆蓋塑料殼絕緣,交流輸入端子沉金處理。

PCBA底部錫焊固定純銅散熱片,與PCBA之間有麥拉片絕緣,對應(yīng)低壓側(cè)纏繞膠帶絕緣。

拆掉PCBA模塊表面覆蓋的散熱片,輸入端塑料殼延伸到內(nèi)部,起到支撐散熱片的作用。底部散熱片通過麥拉片絕緣,貼有導(dǎo)熱墊為PCB背面元件散熱。

輸入端覆蓋的導(dǎo)熱墊特寫。導(dǎo)熱墊下面是兩塊小板,兩塊小板分別焊接輸入EMI電路和整流橋。

輸出端USB-C母座焊接在平面變壓器小板上,USB-A母座焊接在垂直小板上。通過內(nèi)置多塊小板焊接,充分利用內(nèi)部空間,實(shí)現(xiàn)高功率密度的氮化鎵充電器設(shè)計(jì)。

充電器PCBA模塊正面一覽,初級濾波電解電容采用黃色膠帶纏繞絕緣,頂部套有黑色絕緣帽與USB-A小板絕緣,右側(cè)為平面變壓器,與USB-A小板與電解電容之間打膠固定。

PCB板背面一覽,變壓器對應(yīng)區(qū)域鏤空,以降低厚度,磁芯與主板之間有塑料支架絕緣。主板背面可以看到開關(guān)電源主控芯片、反饋光耦、貼片Y電容、氮化鎵功率芯片以及用于A口輸出的同步升降壓轉(zhuǎn)換器等器件。
通過對充電器PCBA的觀察,賽小虎這款氮化鎵充電器采用高頻反激開關(guān)電源寬電壓輸出,輸出電壓由協(xié)議芯片反饋給初級主控芯片,調(diào)節(jié)輸出電壓直接為USB-C口供電,USB-A口通過升降壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)協(xié)議需求調(diào)節(jié)輸出電壓輸出,下面我們就從輸入端開始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)與用料。

將兩塊小板拆下,其中一塊上有保險(xiǎn)絲、安規(guī)X電容以及共模電感。小板上圓形空位是主板上的差模電感位置。

輸入端延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。

安規(guī)X2電容容量為0.033μF。

共模電感采用絕緣線和漆包線雙線繞制在綠色磁環(huán)上,用于濾除EMI干擾,共模電感焊接支架絕緣。

經(jīng)過EMI電路濾波電路輸出的交流電送至整流橋小板,整流橋小板焊接兩顆FMB30M整流橋,兩顆并聯(lián)連接以均攤發(fā)熱。下面兩顆二極管和電阻用于NCP1342主控的高壓啟動(dòng)和X電容放電功能。

側(cè)面一覽,大小兩顆電解電容均纏繞膠帶絕緣。USB-A接口小板上的合金電感打膠加固。

兩顆高壓濾波電容均來自AiSHi艾華,一顆規(guī)格為400V 18μF。

另一顆規(guī)格為400V 100μF,兩顆電容容量為118μF。

差模濾波電感采用磁環(huán)繞制,內(nèi)部涂膠固定。

開關(guān)電源初級主控芯片采用安森美NCP1342,這是一顆高頻反激準(zhǔn)諧振初級PWM控制器,內(nèi)置主動(dòng)X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進(jìn)行過熱保護(hù)及多重完善的保護(hù)功能。

初級開關(guān)管采用納微NV6115氮化鎵功率芯片,該芯片為高頻軟開關(guān)拓?fù)鋬?yōu)化。內(nèi)置獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)雜的邏輯控制電路,支持5-15V的寬范圍邏輯信號輸入。內(nèi)置170mΩ導(dǎo)阻、耐壓650V的氮化鎵開關(guān)管,支持2MHz開關(guān)頻率。采用5*6mm QFN封裝,節(jié)省面積。納微通過將驅(qū)動(dòng)器和氮化鎵開關(guān)管以及邏輯電路集成在一個(gè)封裝中,實(shí)現(xiàn)了高集成度,高可靠性的氮化鎵功率芯片設(shè)計(jì)。

納微半導(dǎo)體 NV6115 詳細(xì)資料。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、小米65W USB PD 氮化鎵充電器、SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器1A1C、Anker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器、ROxANNE 66W氮化鎵USB PD雙口快充充電器等產(chǎn)品采用,獲得市場高度認(rèn)可。

拆下平面變壓器小板,小板磁芯左右側(cè)分別使用膠水粘貼兩片散熱鋁片輔助散熱。小板低壓側(cè)焊接同步整流控制器和同步整流管,以及VBUS開關(guān)管,USB-C母座采用沉板焊接。

平面變壓器另一面磁芯粘貼絕緣膠帶,輸出端有一顆協(xié)議芯片。通過將同步整流電路和協(xié)議芯片都整合在平面變壓器的電路板上,可減小走線長度,降低輻射干擾,并提高空間利用率。

鋁散熱片纏繞膠帶絕緣,通過膠水粘貼固定。

EL1018光耦用于初級次級通信,反饋調(diào)節(jié)充電器輸出電壓,光耦上方是兩顆禾伸堂的貼片Y電容串聯(lián),兩顆Y電容串聯(lián)提高耐壓,提升安全等級。

輸出側(cè)為USB-A和USB-C母座,在兩個(gè)接口之間的空間內(nèi)焊接濾波固態(tài)電容,并通過膠水固定。

PCB正面一覽,電解電容底部采用膠墊支撐。

變壓器磁芯貼有標(biāo)簽,印有TEC25003 SE字樣。

將平面變壓器磁芯敲碎,所在區(qū)域環(huán)形線圈設(shè)計(jì)。

PCB線圈與變壓器磁芯之間填充藍(lán)色導(dǎo)熱墊,將線圈發(fā)熱傳導(dǎo)至磁芯散熱。

支撐高壓電解電容的膠墊特寫。

兩顆串聯(lián)的禾伸堂貼片Y電容特寫。

同步整流控制器絲印IBHJN,實(shí)際型號為MP6908A,來自MPS芯源半導(dǎo)體,最高工作頻率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多種工作模式,支持高側(cè)和低側(cè)應(yīng)用,具備振鈴檢測防止誤開通。

同步整流管來自AOS萬代半導(dǎo)體,型號AON6220,是一顆耐壓100V的NMOS,導(dǎo)阻5.1mΩ,采用DFN5*6封裝。

25V 470μF固態(tài)電容用于同步整流輸出濾波。

USB PD快充協(xié)議芯片采用英飛凌CYPD3174,該芯片支持PD3.0包括PPS協(xié)議,支持QC4.0,蘋果2.4A等其他快充協(xié)議;內(nèi)置多重全面的保護(hù)功能,內(nèi)置32位 M0處理器,集成振蕩器且無需外部時(shí)鐘。
CYPD3174支持一個(gè)USB-C和一個(gè)USB-A口,USB-C口輸出電壓通過光耦調(diào)節(jié),并且可通過I2C接口與南芯升降壓轉(zhuǎn)換器通訊,調(diào)節(jié)USB-A口的輸出電壓,實(shí)現(xiàn)雙口同時(shí)快充。

USB-C口輸出VBUS開關(guān)管來自東芝,型號TPCC8104,是一顆耐壓30V的PMOS,導(dǎo)阻6.8mΩ。

USB-C母座沉板焊接,外套金屬片點(diǎn)焊加固,母座金屬外殼刻有KRCONN,來自精睿興業(yè)科技。

USB-A母座焊接在垂直小板上,還焊接一顆VBUS開關(guān)管。

小板背面焊接升降壓合金電感和一顆芯片。

在充電器小板上焊接一顆南芯的同步升降壓轉(zhuǎn)換器,型號為SC8721,芯片內(nèi)部集成四管H橋升降壓開關(guān)管,輸入輸出電壓范圍均為2.7-22V,工作電壓范圍寬,支持動(dòng)態(tài)輸出電壓調(diào)整,開關(guān)頻率可調(diào)節(jié),支持輸出線補(bǔ)、輸出電流監(jiān)測,支持I2C總線控制的輸出電壓調(diào)節(jié)和輸出限流調(diào)節(jié),內(nèi)置全面的保護(hù)功能。

南芯SC8721詳細(xì)資料。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,采用該芯片的產(chǎn)品還有ANKER 25600mAh移動(dòng)電源、努比亞紅魔45W USB PD氘鋒移動(dòng)電源、小米20000mAh移動(dòng)電源、thinkplus 14000mAh 45W PD快充移動(dòng)電源等。

基美鉭電容特寫,T521聚合物,100μF 16V耐壓,用于USB-A口輸出濾波。減小空間占用。

另一顆濾波電容規(guī)格為220μF 25V。

主板上焊接的MLCC濾波電容特寫。

小板上焊接一顆絲印22582的定制芯片。

升降壓電感絲印100,感量為10μH,采用10*10mm大尺寸封裝,降低發(fā)熱。

VBUS開關(guān)管采用AON7534,是一顆耐壓30V的NMOS,導(dǎo)阻4.1mΩ,采用DFN3*3封裝。

USB-A口特寫,采用白色膠芯。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
賽小虎65W氮化鎵充電器采用固定插腳設(shè)計(jì),白色機(jī)身,1C1A雙口設(shè)計(jì),其中USB-C口具備65W輸出,并且支持小米私有的快充協(xié)議,支持小米手機(jī)快充,還支持筆記本電腦充電。USB-A口具備18W快充輸出,雙口同時(shí)使用時(shí)功率按照45+18W分配,滿足日常設(shè)備充電需求。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,充電器內(nèi)部由多塊PCB板焊接組成,平面變壓器小板橫貫初次級,兩端貼有鋁散熱片幫助導(dǎo)熱,整個(gè)模塊還覆蓋純銅散熱片進(jìn)行整體散熱。模塊輸入端套有塑料殼絕緣加固,兩塊小板和主板相互垂直焊接,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
充電器采用常見的安森美NCP1342+MPS MP6908A高頻準(zhǔn)諧振開關(guān)電源方案,搭配納微NV6115氮化鎵功率芯片。USB-C接口協(xié)議芯片采用英飛凌CYPD3174,采用南芯SC8721為USB-A口進(jìn)行二次升降壓輸出。USB-C母座沉板以及使用金屬片點(diǎn)焊加固,USB-A母座粘貼防塵膠帶,內(nèi)部多處打膠加固,整體做工設(shè)計(jì)與用料都很可靠。


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