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前言
知名電源廠商古石科技推出了一款雙USB-C口的氮化鎵充電器，這款充電器采用白色方塊設計，外觀小巧精致，自帶折疊插腳，便于日常使用。充電器具備35W輸出功率，輸出支持盲插，既能滿足手機充電需求，也能為筆記本電腦充電。充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了古石科技這款氮化鎵充電器，下面就進行拆解，看看內(nèi)部的設計如何。
此前充電頭網(wǎng)評測過古石另一款造型35W充電器，還拆解過古石科技20W PD快充充電器、古石科技30W PD快充氮化鎵充電器、古石科技迷你30W氮化鎵快充充電器等產(chǎn)品，歡迎查閱。
古石35W氮化鎵充電器外觀
充電器采用PC材質(zhì)白色外殼，表面磨砂抗指紋，頂面微凸邊緣傾斜過渡。
輸入端收縮設計，腰身一面印有35W字樣。
輸入端外殼印有充電器參數(shù)
型號：GS-W35A0951
輸入：100-240V~50/60Hz 1A
USB-C1/C2輸出：5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A
PPS：3.3-11V3A
總輸出：35W Max
制造商：深圳市古石科技有限公司
充電器已經(jīng)通過了FCC、PSE、UL認證。
充電器配備可折疊美規(guī)插腳，插腳收納自如攜帶方便。
另一端配有雙USB-C接口，均為白色膠芯。
測得充電器機身高度為48.01mm。
寬度為32.05mm。
厚度為42mm。
充電器拿在手上的大小直觀感受。
另外測得充電器凈重約為70g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C1口支持FCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC4+充電協(xié)議。
并且具備5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A五組固定電壓檔位，以及3.3-11V3A、3.3-16V2.15A兩組PPS電壓檔位。
測得C2口兼容協(xié)議和C1口的完全一樣。
PDO報文也完全相同，兩個C口單口輸出性能完全相同，支持功率盲插。
古石35W氮化鎵充電器拆解
對古石這款雙口35W氮化鎵充電器有了基本了解后，下面繼續(xù)對其進行拆解，看看內(nèi)部的用料和做工如何。
首先沿充電器外殼接縫撬開外殼，PCBA模塊內(nèi)部打膠固定，折疊插腳通過彈片連接到PCBA模塊供電。
抽出充電器內(nèi)部PCBA模塊，PCBA模塊由三塊小板焊接組成。
充電器內(nèi)部采用白色膠水固定麥拉片，用于初級和次級降壓小板絕緣。
使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為43.05mm。
PCBA模塊寬度約為37.85mm。
PCBA模塊厚度約為24.3mm。
PCBA模塊正面一覽，左側(cè)焊接輸入小板，電容，變壓器均打膠加固。下方焊接降壓小板，小板上焊接降壓電感，降壓芯片以及USB-C母座等。
PCBA模塊背面焊接氮化鎵合封芯片，左下角焊接同步整流芯片，右側(cè)焊接貼片Y電容和反饋光耦。
通過對PCBA模塊的觀察，古石這款35W雙口充電器內(nèi)置合封氮化鎵芯片，采用高頻QR開關電源架構(gòu)，同步整流輸出固定電壓，再由降壓小板根據(jù)負載需求降壓輸出。內(nèi)部的開關電源方案均來自南芯科技。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。
首先將充電器三塊電路板拆分，頂部是降壓小板，左下角小板焊接整流橋及濾波電容，右下角大板焊接變壓器等元件。
輸入端垂直焊接一塊小板，小板上焊接貼片保險絲，共模電感，整流橋和高壓濾波電容。
輸入端延時保險絲規(guī)格為3.15A 250V，貼片焊接。
整流橋來自深圳市沃爾德實業(yè)有限公司，型號WRMSB40M，這顆軟橋通過較軟的恢復曲線，比較平滑的關斷特性，可以降低二極管結(jié)電容達到非常少的諧波振蕩產(chǎn)生的效果。
沃爾德WRMSB40M詳細資料信息。
充電頭網(wǎng)了解到，沃爾德軟橋還被OPPO 50Ｗ餅干氮化鎵快充、鴻達順65W 氮化鎵充電器、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、ROCK 65W氮化鎵充電器、麥多多65W氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等多款產(chǎn)品采用，性能獲得客戶的一致認可。
在小板背面還焊接兩顆濾波電容和差模電感。
其中一顆濾波電容規(guī)格為18μF 400V。
另一顆濾波電容來自永銘，規(guī)格為27μF400V。
在兩顆電容中間是差模電感，外套熱縮管絕緣。
底部的PCB板焊接高壓濾波電容和變壓器，輸出濾波固態(tài)電容。
變壓器旁的一顆濾波電容規(guī)格為27μF400V。
開關電源主控芯片采用南芯科技的SC3056，內(nèi)置氮化鎵功率器件和控制器。采用高頻準諧振反激控制，具有全負載范圍高能效和高可靠性，源自南芯科技的SC305x GaN Combo系列。SC3056內(nèi)部集成650V耐壓的氮化鎵開關管，可輕松驅(qū)駕30W~40W輸出功率范圍。
SC3056工作在QR和DCM模式下，谷底開通以提高效率；提供自適應的頻率折返用于實現(xiàn)全負載范圍內(nèi)的高效率；無負載時，芯片以突發(fā)模式運行，降低待機功耗。轉(zhuǎn)換器內(nèi)置高壓啟動電路，可實現(xiàn)超低的待機功耗和超快的啟動速度。
SC3056內(nèi)部集成軟啟動電路，以及用于超寬輸出范圍的分段式供電電路。在突發(fā)和故障模式下具有超低的工作電流，滿足待機能效要求。最高工作頻率為175KHz，大幅降低磁性器件的體積和成本。全功率范圍具備抖頻功能，用以改善EMI性能。
芯片內(nèi)置過熱保護，供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護和過載保護，提供完善全面的保護功能。
據(jù)充電頭網(wǎng)了解，南芯科技的快充方案廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面，并被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充、華為66W超級快充車充、華為50W超級快充無線車充、紫米20號200W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源50W超級閃充版、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、公牛600W戶外移動電源、安克PowerHouse II 400戶外電源等數(shù)十款產(chǎn)品采用，品質(zhì)獲得客戶高度認可。
外置的一顆供電電容規(guī)格為10μF 50V。
變壓器磁芯采用膠帶嚴密纏繞絕緣。
貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號為TMY1102M。
特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應用，為客戶提供更多的解決方案。
充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認可。
OR1009光耦用于輸出電壓反饋。
同步整流芯片來自南芯科技，型號SC3511，這是一顆智能快速關斷同步整流器，內(nèi)部集成100V 10mΩ同步整流管，可取代肖特基二極管獲得更高的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率。
SC3511無需輔助線圈供電，內(nèi)置私有的開啟檢查電路，具有極低的靜態(tài)電流，從而減小整體待機功耗。支持DCM、CCM和QR運行模式，支持高端和低端同步整流應用，采用SOP8封裝，適用于AC-DC適配器，USB PD快充，反激開關電源等。
兩顆輸出濾波電容來自綠寶石，為BC系列固態(tài)電容，規(guī)格為220μF 25V，兩顆并聯(lián)。
在充電器的輸出端焊接降壓小板，小板上還焊接降壓電感和輸出濾波電容，元件之間打膠固定。
將降壓小板拆下，小板正面焊接兩顆協(xié)議芯片，兩個降壓電感和兩顆輸出濾波電容，兩路相同設計。
USB-C口協(xié)議芯片采用英集芯IP2723T，該芯片已通過USB IF協(xié)會PD3.0 PPS認證，TID：3135，是一款集成多種協(xié)議、用于USB輸出端口的快充協(xié)議IC。支持多種快充協(xié)議，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。右側(cè)為USB-C母座的TVS保護管，用于靜電保護功能。
可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高集成度與豐富功能，在應用時僅需極少的外圍器件，有效減小整體方案的尺寸，降低BOM成本。
英集芯IP2723T資料信息。
充電頭網(wǎng)拆解了解到，英集芯IP2723T已被閃魔、摩米士、REMAX、麥多多、華科隆等多個品牌20W充電器采用，同時還被摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、努比亞65W USB PD氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器等氮化鎵充電器使用，此外英集芯快充芯片還可用于車充、移動電源、適配器等各種充電領域，并被小米、京東京造、華為、三星、特斯拉等知名品牌的百余款產(chǎn)品采用。
另一個USB-C接口同樣采用英集芯IP2723T協(xié)議芯片。下面降壓電路元件相同，節(jié)省篇幅選取其中一路進行介紹。
降壓電感外套熱縮管絕緣，并且打膠固定。
輸出濾波電容來自瑞隆，規(guī)格為330μF 25V。
小板背面焊接降壓轉(zhuǎn)換器和輸出VBUS開關管。
降壓轉(zhuǎn)換器來自芯譚微，型號NDP1450KC，是一顆耐壓40V，最大輸出電流5A的同步降壓轉(zhuǎn)換芯片。芯片內(nèi)置低阻開關管，內(nèi)置可調(diào)節(jié)的線損補償，輸出電壓可調(diào)，內(nèi)置環(huán)路補償和軟啟動，采用SOP8封裝。
輸出VBUS開關管來自芯控源，型號AGM310AP1，是一顆耐壓30V的NMOS，導阻9.7mΩ，采用DFN3.3*3.3封裝。
USB-C母座采用過孔焊接固定，白色膠芯不露銅。
全部拆解一覽，來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
古石這款35W雙口氮化鎵充電器體積小巧，外觀精細。充電器具有雙USB-C輸出口，單口使用時支持35W輸出功率，雙口同時使用支持功率自動分配。具備5-20V齊全固定電壓檔位以及3.3-11V3A、3.3-16V2.15A兩組PPS電壓檔位，性能強悍，充分滿足蘋果、華為、小米等知名品牌設備快充需求。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，古石這款充電器采用南芯科技合封氮化鎵電源方案，采用SC3056氮化鎵合封芯片配合SC3511同步整流芯片，輸出采用英集芯IP2723T控制芯譚微NDP1450同步降壓轉(zhuǎn)換器進行降壓輸出。充電器內(nèi)部采用三塊PCB焊接組合，打膠填充固定，用料和做工都很扎實。
