深圳市紐麥斯實業有限公司成立於2010年,擁有10年電源研發、製造經驗,公司通過ISO9001質量管理體系認證,擁有完整的ID、結構、電子、平面、包裝設計團隊20餘人,主要經營PD/QC快充(PD20W、30W、45W、65W、100W、GaN65W、GaN100W)等多款電源及車載充電器,主要涉及天貓、京東、亞馬遜、速賣通、阿里巴巴等電商平臺客戶,擁有專利30餘項,通過3C、ETL、UL、CE、FCC、RoSH等全球產品質量認證。
近期該公司推出了一款65W氮化鎵快充充電器,支持QC、AFC、FCP、MTK PE+2.0和PD3.0快充協議,其中USB-C1口支持65W PD快充,USB-A和C2口支持18W快充,充電器支持45W+18W雙口同時快充,最多可為三臺設備充電,提高充電效率,降低排插壓力。下面充電頭網就對這款產品進行拆解,看看其內部如何設計。
一、NM 65W氮化鎵充電器外觀
包裝盒正面印有充電器外觀圖以及65W、GaN、PD、QC標識,盒子頂部帶有掛鈎,方便進行展賣。
背面印有充電器參數和認證信息。
包裝內含充電器、使用說明書和保修卡。
充電器採用PC阻燃材質黑色外殼,表面磨砂處理,腰身各面過渡圓潤,整體為方塊造型,正面印有nm品牌logo。
相鄰側面印有充電器參數信息
型號:NPA-M65CCA
輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A
單口輸出:
USB-A/C2:5V3A、9V2A、12V1.5A
USB-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A
雙口輸出:
USB-A/C2+USB-C1:18W+45W
USB-A+USB-C2:5V1.7A+5V1.7A
三口輸出:
USB-C1+USB-C2+USB-A:45W+5V1.7A+5V1.7A
產品已經通過了FCC、ETL、CE、CCC和RoHS認證。
輸入端配備可摺疊美規插腳,收放自如,攜帶方便。
輸入端外殼加入雙翼支撐設計,確保充電器插入插座更穩固。
輸出頂面配有2C1A接口以及LED指示燈,USB-C口黑色膠芯不露銅,USB-A口橘紅色膠芯,接口旁都印有快充標識,LED燈亮藍光。
使用遊標卡尺實測充電器機身長度為65.01mm。
寬度為60.49mm。
厚度為29.22mm。
和蘋果61W充電器大小直觀對比,這款要小一些。
機身厚度比一元硬幣直徑大一點。
拿在手上的直觀感受。
充電器淨重約為135g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C1口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、MTK PE+2.0和PD3.0快充協議。
除此之外,PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位。
使用KT002檢測發現USB-C2口輸出協議和USB-C1口的一樣。
PDO報文顯示USB-C2口具備5V3A、9V2A、12V1.5A三組固定電壓檔位。
最後使用KT002檢測發現USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC和FCP協議。
二、NM 65W氮化鎵充電器拆解
將輸入端外殼拆開,邊緣採用超聲波焊接封裝,插腳使用塑料板和螺絲固定封裝,並通過金屬彈片和電路板接觸供電。
將PCB板取出,最直觀的感受便是初次級設有很多顆濾波電容,初級電解電容和次級固態電容之間設有絕緣隔離板。
PCB板正面整體一覽,元器件之間的空隙填充矽膠加固。
PCB板背面配有散熱片和絕緣隔離板,散熱片還粘貼絕緣膠帶處理。
此外整個PCB板背面還打膠幫助導熱,清理掉矽膠,板子初次級之間設有鏤空槽,充電器主晶片來自PI,很是顯眼。
通過對電路板正背面電路分析發現,紐麥斯65W 2C1A氮化鎵快充充電器採用開關電源寬範圍輸出,USB-C1口由協議晶片控制輸出電壓,USB-C2口和USB-A口為一路,由同步升降壓進行二次電壓轉換,協議晶片控制實現單口快充,雙口5V輸出。下面從輸入端開始深入了解整個電路設計情況。
輸入端一覽,設有保險絲、兩級共模電感、X電容以及多達5顆高壓濾波電解電容。
延時保險絲特寫,規格為3.15A 250V。
共模電感雙線繞制,用於濾除EMI幹擾。
另一顆特寫,扁平銅帶繞制,綠色磁芯。
安規X電容容量0.22μF。
ABS210整流橋打膠散熱,並設有兩顆用於均攤發熱。
五顆高壓濾波電解電容均為ZTC品牌,其中四顆規格為400V 33μF。
一顆規格為400V 15μF,濾波電容總容量為147μF。
PCB板側面一覽,除了保險絲和電容外,這一側還設有變壓器。
PWM主控晶片供電電容特寫,規格為50V 10μF。
充電器主控晶片採用PI SC1933C,該晶片內置GaN功率器件,屬於PI的PowiGaN系列,也是PI推出的首款GaN電源產品,支持寬輸入範圍下65W輸出。得益於氮化鎵功率器件高頻率低損耗的優勢,能夠提高充電器的功率密度,減小體積和重量,更加便於攜帶。
PI SC1933C無需外圍元件即可提供精確的恆壓/恆流/恆功率,並輕鬆與外接快充協議接口IC協同工作,因此適用於高效率反激式設計,內置同步整流控制器和反饋,更加節省外部元件。
充電頭網拆解了解到,該晶片此前已被RAVPower 61W氮化鎵USB PD充電器、ANKER 60W氮化鎵雙USB-C口充電器和ANKER安克4口氮化鎵桌面PD快充充電器A2045採用。此外PI高集成快充晶片還被三星原裝45W USB PD快充充電器、小米9手機27W原裝充電器、OPPO原裝65W氮化鎵快充充電器、谷歌Pixel手機標配USB PD充電器等數十款產品採用,性能獲得客戶廣泛認可。
變壓器特寫,頂部貼有產品型號。
PCB板另一側一覽,設有Y電容以及四顆同步整流輸出濾波固態電容。
輸出抗幹擾藍色Y電容特寫,來自STE松田電子。
次級同步整流MOS採用英飛凌BSC0804LS,NMOS,耐壓100V。
英飛凌BSC0804LS資料信息。
同步升降壓磁環電感特寫。
三顆固態電容特寫,規格均為25V 680μF,用於同步整流輸出濾波。
輸出端一覽,變壓器旁邊設有LED燈和USB-A母座,兩個USB-C母座使用小板垂直焊接。
USB-C1母座所在小板拆下。
背面設有協議晶片和輸出VBUS開關。
USB PD協議晶片採用英集芯IP2726。這是一顆集成多種協議、用於USB輸出埠的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,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。
充電頭網了解到,英集芯IP2726已經通過了高通QC4+認證,拿到了中國大陸地區第一張QC4+認證證書。
充電頭網了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器、坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產品採用。此外,英集芯的其它系列快充晶片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。
輸出VBUS開關採用真茂佳ZM062N03N,NMOS,耐壓30V,導阻6.2mΩ,右邊是輸出電流採樣電阻。
真茂佳ZM062N03N資料信息。
USB-C1母座特寫,過孔焊接。
適配器內部採用南芯半導體SC8721A,用於USB-A和USB-C2口升降壓輸出。SC8721A內部集成四管H橋升降壓開關管,輸入輸出電壓範圍均為2.7-22V,工作電壓範圍寬,支持動態輸出電壓調整,開關頻率可調節,支持輸出線補、輸出電流監測,支持I2C總線控制的輸出電壓調節和輸出限流調節,內置全面的保護功能。
南芯 SC8721A 詳細資料。
USB-C2母座所在小板背面同樣設有協議晶片以及輸出VBUS開關。
協議晶片同樣採用英集芯IP2726,這裡用於USB-C2和USB-A口協議識別,實現單口快充,雙口5V輸出。
USB-C2口輸出VBUS開關特寫,同樣採用真茂佳ZM062N03N。
USB-C2母座特寫。
同步整流降壓輸出濾波固態電容,規格為16V 470μF,用於USB-A和USB-C2口輸出濾波。
真茂佳ZM062N03N,這裡作為USB-A口輸出VBUS開關。
USB-A母座特寫,垂直焊接在主板上。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
紐麥斯這款65W 2C1A氮化鎵快充充電器採用PC阻燃材質外殼,表面磨砂,方正造型搭配可摺疊插腳,使其很適合攜帶外出。產品配備2C1A接口和LED燈,支持最大65W PD快充,此外還支持45W+18W雙口同時快充,無論是居家辦公等固定場所,還是外帶出差,都能滿足筆記本和手機同時快充需求,提高充電效率。
充電頭網通過拆解了解到,充電器開關電源部分由PI高集成GaN主控晶片SC1933C搭配英飛凌同步整流MOS組成,USB-C1口採用英集芯IP2726進行協議識別控制輸出電壓;另外1A1C接口為一路,採用南芯SC8721A升降壓進行二次電壓轉換後,同樣使用英集芯IP2726進行協議識別,實現單口快充,雙口5V輸出。晶片均來自業內知名廠家,用料紮實。此外板子正背面均注膠處理,背面有散熱片為開關管散熱,輸入輸出端設有多顆電容進行濾波,輸出純淨。