拆解報告:CUKTECH酷態科30W氮化鎵充電器A18C
前言
CUKTECH推出了一款30W的氮化鎵充電器,這款充電器主打性價比,京東售價僅29.9元。充電器外觀設計簡約,為固定插腳設計,輸出支援5V3A,9V3A和12V2.5A三檔固定電壓輸出和5-11V3A一組PPS電壓檔位。而且也支援華為和三星手機快充,對主流的手機都有很好的快充相容性。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看內部的設計與用料。
CUKTECH 30W氮化鎵充電器開箱
包裝盒正面印有產品名稱、外觀簡圖、Powered by CUKTECH以及GaN3標誌。
側面印有Type-C口輸出、30W高功率、小巧便攜三大賣點標誌。
另一側印有產品參數,包裝內含充電器以及說明書。
背面印有充電器配色、生產日期等訊息,生產廠為江蘇安能科技有限公司。
取出充電器和使用說明書。
CUKTECH 30W氮化鎵充電器採用直板造型設計,全身白色外殼,腰部身高光澤處理。
機身正面印有CUKTECH品牌。
充電器配備固定國標插腳。
輸入端外殼印有充電器參數
型號:A18C
輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A
輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A
PPS:5-11V3A Max
製造商:南京酷科電子科技有限公司
充電器通過了CCC認證。
輸出端配備單USB-C介面。
實測充電器機身長度為47.19mm。
寬度為39.92mm。
厚度為25.86mm。
和蘋果30W充電器對比,體積小一些。
充電器拿在手上的大小直覺感受。
另外測得充電器淨重約53g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支援FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、PD3.0、PPS、DCP充電協定。
PDO封包顯示USB-C介面還具備5V3A、9V3A、12V2.5A三組固定電壓檔位,以及5-11V3A一組PPS電壓檔位。
CUKTECH 30W氮化鎵充電器拆解
看完了CUKTECH這款30W氮化鎵充電器的開箱,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。
首先沿著殼體接縫拆開充電器外殼,內部PCBA模組透過膠水固定在殼體內部。
抽出PCBA模組,元件之間打膠填充固定,插腳透過彈片壓接供電。
外殼內部對應電解電容的位置貼上泡棉緩衝。
使用遊標卡尺測得PCBA模組長度約43.63mm。
PCBA模組寬度約35.38mm。
PCBA模組高度約18.16mm。
PCBA模組正面電容與變壓器之間打膠填充固定。
PCBA模組背面大面積打膠散熱。
PCBA模組正面一覽,左上角焊接保險絲,綠色NTC突波抑制電阻,右側焊接變壓器,下方焊接高壓濾波電容。右側焊接藍色Y電容,輸出濾波電容和USB-C母座。
PCBA模組背面焊接整流橋,合封氮化鎵晶片,次級焊接同步整流晶片和協定晶片,初次級之間焊接一顆光耦。這款快充的全套晶片皆來自南芯科技,為一站式高整合度快充解決方案。
透過對快充模組的觀察發現,其採用反激開關電源寬電壓輸出,同步整流,輸出電壓由協定晶片透過光耦回饋調節,寬範圍電壓輸出。下面我們就從輸入端開始了解整個快充模組的設計與用料。
PCBA模組輸入端一覽,焊接保險絲,NTC突波抑制電阻和高壓濾波電容。
輸入端保險絲來自藍寶,規格為3.15A 250V。
NTC突波抑制電阻絲印SCK012A,用於抑制上電的突波電流。
輸入端整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,型號為WRMSB30M,規格為3A 1000V。這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極體結電容達到非常少的諧波振盪所產生的效果。
沃爾德WRMSB30M規格資料。
充電頭網拆解了解到,採用沃爾德WRMSB30M的還有即刻65W 2C1A氮化鎵快充充電器、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等產品。
側面焊接兩顆高壓濾波電容,差模電感和藍色Y電容。
兩顆高壓濾波電容來自Koshin東佳,規格皆為400V 27μF。
差模電感採用工字磁芯繞製,外套熱縮管絕緣。
充電器主控晶片來自南芯科技,型號SC3055,是南芯科技高性能高頻QR控制器與GaN功率元件的完美結合,更有利於發揮GaN元件低阻抗、低開關損耗的優良性能;QR工作模式,可支援135kHz開關頻率;提高系統的功率密度,滿足日益小型化的需求;特有的降頻策略,使得全功率範圍獲得理想的轉換效率。
SC3055內建650V耐壓的氮化鎵開關管,可支援20W~25W應用的應用場景,整合分段供電,具備完善的保護功能。採用SOP-7封裝,體積小巧,方便工程師製作樣機。這顆晶片可應用於USB PD、QC快充充電器,也可以用於AC-DC轉接器。提升轉換效率,降低發熱。
PCBA模組側面焊接輸出濾波電容和變壓器。
變壓器磁芯纏繞膠帶絕緣,次級採用多層絕緣線繞製。
奧倫德OR1008光耦用於輸出電壓回授調節。
輸出側焊接藍色Y電容,USB-C母座和固態電容。
藍色插件Y電容特寫。
同步整流晶片來自南芯科技,型號SC3512,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流器,可取代肖特基二極體提升系統效率。 SC3512無需輔助線圈供電,支援CCM,DCM,準諧振工作模式,專利的自適應開通檢測電路避免誤開通,內建耐壓60V的同步整流管,具有超低的靜態電流。
南芯科技SC3512採用SOP8封裝,支援高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡,支援12V輸出,滿足33W適配器應用。
輸出濾波電容來自Koas東佳,為KW系列125℃耐高溫固態電容,規格為16V 560μF。
快充協議晶片同樣來自南芯,型號為SC2151A。該晶片採用16-pin QFN 4*4mm封裝,是一顆支援PD和DP/DM快充協定的控制器,內部整合回授環路,支援最新的Type-C和PD3.0標準,同時也支援使用DP/DM介面的專有快充協議,適用於各類適配器應用。
南芯SC2151A內部整合了32位元高性能MCU內核,整合24kB單次編程記憶體和2kB RAM。本控制器針對各類快充協定整合了USB PD物理層、Type-C檢測、DP/DM快充協定物理層,VCONN供電。
此外,針對快充適配器方案內建了輸出放電路徑、內建可程式回授補償、電壓電流檢測、10bit高性能ADC、兩個10bit DAC、NMOS通路管驅動、I2C通訊介面以及豐富的保護電路,為適配器等應用提供了簡單且有效率的協定控制器解決方案。據充電頭網了解到,該晶片已經獲得USB-IF PD3.0認證,TID:4869。
充電頭網透過拆解了解到,南芯SC2151A協定晶片也被綠聯30W PD快充氮化鎵充電器、古石科技30W PD快充氮化鎵充電器、安克30W迷你氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵快充充電器等知名品牌的數十款產品採用,產品品質獲顧客一致認可。
輸出VBUS管來自吉思泰,型號JST60N30D3,為耐壓30V的NMOS,導阻7mΩ,採用PDFN3.3*3.3封裝。
USB-C母座為過孔焊接固定,白色膠芯不露銅。
用於偵測充電器內部溫度和USB-C介面溫度的熱敏電阻特寫。
全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
CUKTECH這款氮化鎵充電器採用白色外殼,固定插腳設計,體積小巧便攜。充電器為單USB-C接口,支援支援5V3A,9V3A和12V2.5A三檔固定電壓輸出和5-11V3A一組PPS電壓檔位,並且還支援華為和三星手機快充,滿足平板電腦和手機充電需求。
充電頭網透過拆解了解到,這款充電器內部為單PCB設計,元件之間大面積打膠填充。充電器內部採用南芯科技SC3055+SC3512+SC2151A全套高頻QR氮化鎵快充方案,其中SC3055內部合封氮化鎵,SC3512內部整合同步整流管,整合度高。輸入濾波電容與輸出固態電容皆來自東佳。 USB-C介面附近配有熱敏電阻偵測溫升,整體設計和用料都很可靠。