最近MOMAX摩米士推出了一款65W氮化鎵快充充電器,這款產品配備目前熱門的2C1A三個接口,兩個C口電壓檔位和輸出協議均一樣,最大輸出均為65W,支持盲插使用;另外A口最大輸出30W,兼容協議全面。下面我們就對這款產品進行拆解,一起來看看其內部設計做工如何。
一、摩米士65W氮化鎵充電器外觀
包裝盒正面有MOMAX品牌、產品名稱和充電器外觀圖以及65W功率、QC3.0、PD3.0等標識,產品已經通過了3C認證,購買了500萬責任保險。
包裝盒頂部有掛鈎,正面為「書本式」設計,邊緣有磁鐵吸附,「封面」下面設有「櫥窗」,可以方便觀看產品實體大小。並且「封面」上還印有產品使用實圖,輸出接口介紹和體積對比圖。
包裝盒背面印有產品相關介紹信息並配有使用場景圖。
底部印有產品參數信息和輸出規格,另外A口還支持高通QC3.0和華為SCP快充協議。
包裝內含充電器和使用說明書等小冊子。
MOMAX摩米士65W氮化鎵充電器採用PC阻燃材質白色外殼,表面磨砂處理抗指紋,側身之間為弧面過渡,整體小巧輕便,易於攜帶。
機身正面印有MOMAX品牌。
背面印有高通QC3.0和PD3.0快充標識。
底部外殼標註產品參數信息型號:UM20CN輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A MaxUSB-C1/USB-C2輸出:3.3-11V/3A、5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A(45W Max)、20V/3.25A (65W Max)USB-A輸出:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/2.5A、20V/1.5A (30W Max)總輸出:65W製造商:深圳新斯寶科技有限公司監製商:摩米士科技(深圳)有限公司產品已經通過了3C認證。
輸入端採用可摺疊國標插腳,插腳兩側還設計了支撐結構,插在插座上時將會更加穩定。
輸出端配備2C1A三個接口,USB-A口橘紅色膠芯,支持高通QC3.0快充標準;兩個USB-C口黑色膠芯不露銅,支持USB PD3.0快充標準。
和蘋果61W充電器大小比較,摩米士這款氮化鎵充電器體積約為前者的一半,體積優勢明顯。
厚度比一元硬幣直徑大一些。
淨重約為115g。
使用ChargerLAB POWER-Z FL001S檢測USB-C1口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、PD、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP等協議。
除此之外,PDO報文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位以及3.3-21V/3A一組PPS電壓檔位。
另外使用POWER-Z FL001S檢測USB-C2口的輸出協議,顯示同樣支持Apple 2.4A、PD、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP這些協議。
PDO報文顯示USB-C2口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位以及3.3-21V/3A一組PPS電壓檔位。兩USB-C口PDO報文與快充協議完全一致,性能相同,可盲插使用很方便。
最後小編使用POWER-Z FL001S檢測USB-A口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP這些協議,這款充電器的整體兼容性很好。
二、摩米士65W氮化鎵充電器拆解
將輸入端外殼拆開,機身使用超聲波焊接工藝封裝,插腳使用塑料板和螺絲固定。
插腳端拆開一覽,AC導線和金屬彈片焊接。
將PCB板取出,充電器內部整個採用灰色導熱膠填充,非常少見。這樣做不僅增強充電器散熱性能,並且增加內部元器件機械強度,簡單說更加耐摔,耐候性更好。
輸出端小PCB板之間還使用白色矽膠加固。
PCB板背面同樣使用導熱膠填充。
將正面矽膠全部清理掉,PCB板正面元器件布局合理,層次分明,從左到右分別是輸入濾波電容、變壓器、低壓輸出三大部分,因為GaN充電器工作頻率高,功率密度高,變壓器體積得到一定的縮小,初級4顆高壓電容很是顯眼。
同樣將背面的矽膠清理掉,背面焊接有兩顆整流橋、氮化鎵功率晶片、初次級控制器以及光耦,初次級分界明顯且置有足夠的安全距離。
經過對充電器電路觀察後發現,摩米士這款氮化鎵充電器採用了時下熱門的開關電源定壓輸出,多路輸出獨立降壓的設計架構。開關電源部分由初次級控制器控制高低壓MOS輸出恆定電壓;USB-C1以及另外1A1C分兩路獨立二次降壓、三個接口輸出。下面從輸入端開始深入了解整個電路設計情況。
輸入端垂直焊接一塊小PCB板,此外還有四顆高壓濾波電解電容和一顆工字電感。
輸入端小板側面看去依次焊接有延時保險絲、安規X電容和共模電感。
延時保險絲規格為3.15A 250V。
安規X電容容量0.1μF,品牌為CHAMPION,來自東莞市全鵬電子科技有限公司。
共模電感雙線繞制,用於濾除EMI幹擾。
工字電感外套熱縮管。
輸入端採用兩顆FMB30M整流橋用於均攤發熱,降低局部溫升。
四顆高壓濾波電解電容中,一顆規格為400V 22μF,其餘三顆規格為400 33μF,四顆並聯總計121μF。
而且四顆初級濾波電解電容均為深圳明月光電子有限公司micon品牌。
主控晶片為ON安森美NCP1342,這是一顆高頻初級PWM控制器,內置主動X2電容放電和多重完善的保護功能。
安森美NCP1342 詳細資料。
充電頭網通過拆解了解到,初級側採用安森美NCP1342搭配納微NV6115方案的氮化鎵充電器還有SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器、品勝65W USB PD氮化鎵充電器、愛否開物2C1A 65W PD氮化鎵充電器和倍思65W 2C1A GaN氮化鎵充電器等產品。
初級側氮化鎵功率晶片採用納微NV6115,這是充電器的核心元器件。NV6115內置驅動器以及複雜的邏輯控制電路,170mΩ導阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,採用5*6mm QFN封裝,節省面積,得益於NV6115內置驅動器,無需外置驅動器,更加節省PCB空間。
納微半導體 NV6115 詳細資料。
充電頭網拆解了解到,採用納微半導體NV6115的還有小米GaN充電器Type-C 65W、RAVPower 45W GaN PD充電器、ROxANNE 1A1C 66W氮化鎵充電器、Anker PowerCore Fusion PD超極充等產品。
PCB板側面一覽,中部位置放置變壓器。
變壓器使用絕緣膠帶包裹絕緣,頂部噴碼有信息。
PCB板另一側一覽,在變壓器和二次降壓電路板之間是兩顆Y電容。
億光 EL1019光耦,橫跨在初級和次級之間,用於初級次級通信,反饋輸出電壓。
兩顆輸出抗幹擾藍色Y電容特寫,來自JEC智旭電子。
絲印IBHJK次級同步整流控制器,實際型號為MP6908A,來自MPS芯源半導體,最高工作頻率600KHz。
MPS MP6908A詳細規格參數。
充電頭網拆解了解到,採用MPS MP6908A的還有倍思65W 2C1A GaN氮化鎵充電器、愛否開物1A2C 65W PD氮化鎵充電器和RAVPOWER 65W氮化鎵充電器,此外MPS同步整流晶片還被小米9 Pro原裝45W快充充電器、thinkplus 45W USB PD充電器、thinkplus 65W口紅USB PD充電器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充電器、谷歌Pixelbook原裝45W USB PD快充充電器等數十款產品採用。
次級同步整流MOS採用華潤微CRSM080N10L2,NMOS,耐壓100V。
開關電源輸出濾波固態電容特寫,為臺系知名品牌APAQ鈺邦 ,規格為680μF 25V,這裡作為次級側同步整流輸出濾波,二次降壓的輸入濾波。鈺邦電容品質極佳,性能穩定,壽命長,性價比極高。
輸出端一覽,三個接口母座均焊接在小PCB板上,其中USB-C1母座所在小板為二次降壓電路板;USB-A母座下面是次級同步整流MOS,後面有兩個輸出濾波固態電容。
二次降壓電路板上設計成兩路獨立降壓三口輸出架構,其中USB-C1單獨一路,USB-C2和USB-A一路,並且由兩顆智融降壓協議晶片分別搭配兩顆MOS完成獨立降壓輸出,右下角一顆雙NMOS則是作為USB-C2口和USB-A口的輸出VBUS開關。
絲印RM265的IC,用於雙路輸出功率智能調節。通過充電頭網實測發現,兩個USB-C接口性能完全一致支持功率盲插,任意單一插入都能獲得65W滿載輸出,就是由圖中這顆MCU對兩個USB-C口進行了智能協調。
其中一路輸出採用智融SW3516主控晶片,這裡作為USB-C1口的降壓控制和協議識別。
智融SW3516是一款高集成度的多快充協議雙口充電晶片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。其集成了 5A 高效率同步降壓變換器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等多種快充協議,CC/CV 模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。可廣泛應用於USB PD雙口快充車充、USB PD雙口快充充電器以及USB插排等產品。
通過充電頭網拆解發現,SW3516還被努比亞2C1A 65W氮化鎵充電器、京東京造65W 1A1C氮化鎵快速充電器、WIZ 96W USB PD快充超級充電站WIZ-PQ9901、iClever USB PD充電器、魔狐USB PD3.0 PPS快充車充採用。
外掛兩顆銳駿半導體MOS,型號為RUH4040M2,NMOS,耐壓40V,用於為USB-C1口輸出同步整流降壓。
Ruichips銳駿RUH4040M2詳細資料。
充電頭網了解到,採用銳駿MOS的產品還有畢亞茲65W 2C1A氮化鎵充電器、京造63W USB PD三口快充充電器、倍思45W USB PD快充充電器( 1A1C)、倍思60W 2A1C USB PD快充充電器、愛否開物1A2C 65W PD氮化鎵充電器等。
降壓電路板正面兩顆電感特寫,外套熱縮管,分別配合智融兩顆降壓協議晶片進行降壓。
此外板子上還有兩顆輸出濾波固態電容,其中一顆來自FCON金富康,規格為25V 220μF,用於USB-C1口濾波輸出。
USB-C1母座特寫。
另一路主控晶片採用珠海智融SW3510雙輸出同步整流降壓晶片。智融SW3510是一顆內置有USB-C口識別及多種快充功能的高集成度雙口充電晶片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。
其集成了5A高效率同步降壓變換器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多種快充協議,CC/CV 模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。
智融SW3510詳細資料信息。
智融SW3510同樣外掛兩顆銳駿RUH4040M2,主要負責USB-C2接口和USB-A接口輸出同步整流降壓。
威兆VS3622DE 雙NMOS,耐壓30V,這裡作為USB-C2和USB-A口的輸出VBUS開關。
威兆 VS3622DE 資料信息。
充電頭網了解到,威兆MOS還被WIZ 96W USB PD快充超級充電站、畢亞茲2C1A 65W氮化鎵充電器、華為20W電荷泵快充充電器、vivo 33W FlashCharge2.0快充充電器、小米原裝30W快充充電器、紫米65W USB PD迷你充電器等數十款電源產品採用。
二次降壓板上另一顆輸出濾波固態電容外套絕緣管,規格為25V 220μF,來自福建雲星電子有限公司,這顆用於USB-C2接口濾波輸出。
雲星電子有限公司的「YX」牌固態電容專門針對USB PD快充設計,在105℃的工作環境下仍能保證2000小時的壽命,同時兼具耐高溫、耐大紋波、低ESR等特性。
USB-C2母座特寫。
第三顆輸出濾波固態電容同樣來自雲星電子,外套有黑色絕緣管加強絕緣,規格為25V 220μF,這裡用於USB-A口濾波輸出。
充電頭網了解到,採用雲星固態電容的電源產品還有洛克65W中國芯氮化鎵快充充電器、愛否開物1A2C 65W PD氮化鎵充電器、愛否開物F1多口USB PD充電器、倍思充電器移動電源二合一等。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
充電頭網通過拆解了解到,摩米士這款充電器整體電路採用開關電源定壓輸出,給兩路DC-DC降壓供電的架構,其中開關電源部分,由安森美初級控制器搭配納微NV6115氮化鎵功率晶片,以及MPS MP6908A搭配華潤微同步整流MOS組成。
然後經過DC-DC兩路獨立降壓後分三口輸出,USB-C1以及另外1A1C兩路分別由智融SW3516和SW3510搭配兩顆銳駿MOS實現二次降壓控制輸出,通過這兩顆晶片實現降壓以及功率智能分配。此外使用鈺邦和雲星固態電容進行二次濾波,輸出純淨。充電器內部元器件布局合理層次分明,採用多塊小PCB板設計,空間利用率極高,並且內部採用澆灌式注膠,元器件穩定性和散熱性能得到保證。
摩米士這款2C1A 65W氮化鎵充電器機身圓潤小巧,搭配可摺疊插腳,攜帶方便。2C1A三口都支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多個快充協議,兼容性好;此外兩個C口均支持5/9/12/15V3A和20V3.25A五組電壓檔位以及3.3-21V/3A一組PPS電壓檔位,檔位齊全,支持盲插使用方便。最大65W輸出可滿足手機和筆記本等絕大多數設備的日常快充需求。