氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

今年年初以来,各大品牌的氮化镓充电器纷纷推出,让人应接不暇,华为便是其中较早一批的代表。4月8日,华为在线上举办了P40系列手机国行发布会,在发布会上除了手机外还发布了华为65W氮化镓双口超级快充充电器。但发布会上对充电器除了进行基本介绍外,其它一切的参数细节无从得知,神秘感一度拉满,在吸引人眼球方面,可以说是毫不逊色于P40手机。

面对万千用户的期待,华为65W GaN充电器近期正式开售。俗话说好饭不怕晚,华为这款氮化镓充电器配备1A1C双输出接口,并且都支持华为40W超级快充。这是一个里程碑式的设计,双口超级快充是其它氮化镓充电器不可替代的存在,而且充电器不再挑线材,盲插使用更方便。

此外C口还支持最大60W PD快充,可满足笔记本充电需求。而体积方面,1.0W/cm³的功率密度在多口充里也是名列前茅。下面充电头网就对这款产品进行详细拆解,一起来看看其内部如何设计。

一、华为65W氮化镓充电器外观

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

包装盒顶部带有挂钩方便展卖,正面中间印有充电器套装外观图,上方是华为品牌logo和产品名称——华为超级快充GaN双口充电器,下方是产品三大特性标识。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

包装盒背面是产品规格参数以及华为终端有限公司基本信息。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

包装盒内部设有两个凹槽分别用来放置充电器和数据线,充电器外套有防尘袋。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

充电器套装一览。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

CC数据线整体做工优秀,柔软有韧性,线缆两端做了抗弯折处理,线身光滑无毛刺。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

数据线线头塑料壳磨砂处理,插拔方便;抗弯折处设计有5A字样,表示线缆可过5A大电流。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

USB-C公头特写。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

整根线长约1米,可应付大多数使用场景。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

线径3.04mm。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C检测发现,该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB 2.0。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

充电器采用PC阻燃材质白色外壳,表面亮面烤漆工艺处理,边角过渡圆润,整体洁白光滑设计简约。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

输入端外壳上标注有充电器的参数信息型号:P0005输入:200-240V~50/60HZ 1.8A单口输出:USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A、10V4A MaxUSB-A:5V4A、9V2A、10V4A Max双口输出:60W 5W或40W 22.5W产品已经通过了3C认证。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

机身侧面靠近插脚端处内凹设计,方便取出插脚,细节好评。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

输入端配备的是可折叠国标插脚,外出携带方便且不会刮伤包里其它设备。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

输出顶面配有1A1C双输出接口。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

接口特写,USB-A口紫色胶芯,USB-C口白色胶芯。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

使用游标卡尺实测充电器机身长45.32mm。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

宽度为30.99mm。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

高度为46.34mm。通过充电器三围可算出体积为65.08cm³,功率密度达到1.0W/cm³,这对于65W多口充电器而言,十分难得。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

和苹果充电器直观比较,比苹果61W充电器要小很多,而且比苹果30W充电器也要小一些,体积优势明显。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

机身宽度比一元硬币直径大一点。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

充电器净重约为99g。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-A口的输出协议,显示支持Samsung 5V/2A和DCP协议,以及QC2.0、FCP、SCP快充协议。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

另外使用KT002检测USB-C口的输出协议,显示支持Samsung 5V/2A和DCP协议,以及QC2.0、FCP、SCP、PD3.0 PPS快充协议。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

除此之外,其PDO报文显示USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五组固定电压档位以及5.5-21V/3A一组PPS电压档位。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

使用这款充电器同时给华为Mate 30和华为P40进行充电,通过KM001C检测发现,充电功率分别为21W和25W。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

另外同时给笔记本和手机进行充电,通过KM001C检测发现,给新款MacBook Pro充电功率为37W,给华为Mate 30充电功率为21W。

二、华为65W氮化镓充电器拆解

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

将输入端外壳拆开,插脚使用塑料板和螺丝封装固定,塑料板上贴有绝缘塑料片,插脚通过金属弹片和PCB板接触进行通电。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

将充电器取出,顶部以及输出端二次降压板上覆盖散热片,散热片上粘贴绝缘胶带进行绝缘和固定,里侧分别贴有导热铜箔和导热垫,输出接口小板上有塑料外壳加固。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

PCB板背面同样覆盖散热片,内侧贴有黑色绝缘隔离板。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

拆掉散热片,PCB板背面贴有导热垫。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

从顶部看去,这款充电器采用前中后三段式布局,前端上方设有一块小板,中间是平板变压器,末端设有二次降压电路板和两块输出小板。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

PCB板背面一览。

经过对PCB板正背面观察分析发现,充电器结构上采用前中后三段式,在很小的一块主板上把各元器件排布得相当紧凑。其次充电器采用时下热门的开关电源定压输出,双路输出独立降压的设计架构,实现单口60W或40W输出,双口输出功率智能分配。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

输入端一览,上层是一块小PCB板,中间是滤波电感和电容,下面有塑料支撑框架进行支撑固定。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

将上层小板以及白色塑料框架拆掉,PCB板一角设有保险丝、安规X电容和固态电容,相邻左侧区域贴有导热垫并打上硅胶,后方是平面变压器,使用塑料板进行隔离。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安规X电容来自松田电子,外包绝缘胶带进行保护。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

上层小板正面一览,设有共模电感、滤波电感和高压滤波电解电容(已被拆掉),并且打胶加固。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

板子背面是一颗输入端整流桥。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

共模电感特写,用于滤除EMI干扰。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

TMBFR310整流桥特写。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

滤波电感特写。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

高压滤波电解电容来自艾华,规格为400V 68μF,125℃耐热,相比常见105℃耐热电容寿命更长。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

白色塑料支撑框架特写,两端有供电连接焊脚,并且起到固定作用。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

PWM主控芯片供电电容,规格为25V 33μF。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

PWM主控芯片采用TI德州仪器UCC28780,这是一款高频有源钳位反激式控制器,可实现符合严格全球效率标准(如美国能源部6级和欧盟CoC V5 Tier-2能效标准)的高密度交流/直流电源。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

德州仪器UCC28780详细资料信息。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安森美NCP51530B高低侧栅极驱动器,配合TI UCC28780,用于驱动ACF架构的两个GaN开关管。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安森美NCP51530B详细资料。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

丝印SA7902RNCV100,华为定制的GaN开关管。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

再回到该图,导热垫下面还有一颗氮化镓功率器件。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

另一颗同样的GaN开关管特写,右侧是电流检测电阻,4颗并联。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

变压器所在小板横穿过平面变压器磁芯,变压器表面包裹铜箔,变压器PCB右侧设有同步整流电路。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

TLP383光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

贴片Y电容特写,用于输出抗干扰。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

TI UCC24612次级同步整流控制器,最高开关频率1MHz,应用非常灵活。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

TI UCC24612详细规格资料。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安森美FDMS8D8N15C次级同步整流MOS管,NMOS,150V,85A,8.8mΩ。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安森美FDMS8D8N15C资料信息。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

小板背面一览。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

1R0电感特写。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

输出端一览,右侧小板上设有两路二次降压电路,分别用于1A1C接口二次降压输出。左侧两个USB母座分别焊接在两块小板上,外围塑料框架加固。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

拆掉二次降压小板,下面是一颗R47滤波电感。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

R47电感旁边是一颗同步整流输出滤波固态电容,220μF 25V。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

二次降压小板正面一览,降压电感和固态电容成对布置。其中一颗电感因为拆解过程中用力过猛破损。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

小板背面也是一颗降压控制器搭配两颗MOS成对出现,表示该充电器采用两路独立且相同的降压方案,单口60W和40W输出,双口同时输出功率智能分配。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

MPS芯源半导体的MP9928同步整流降压控制器,输入电压最高60V,支持多重保护功能,采用QFN3X4mm封装,内置双NMOS驱动器,驱动外置开关管进行输入降压操作。两颗分别用于USB-C和USB-A两路电路二次降压输出。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

MPS MP9928详细资料。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

两颗降压电感特写,均丝印HIG-B583,来自HIG嘉龙海杰,磁芯铜带电感。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

MP9928外挂两颗英飞凌BSZ0703LS MOS管,NMOS,耐压60V,用于为USB-A口与USB-C口输出同步整流降压。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

英飞凌BSZ0703LS资料信息。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

另一组降压输出MOS管特写。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

两颗同步整流降压输出滤波固态电容,规格均为25V 100μF。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

将用来固定USB小板的白色塑料框拆下。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

拆下USB-C母座所在小板。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

小板背面设有协议芯片和输出VBUS开关。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

USB PD协议IC丝印F4=7F。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安世半导体PSMN4R2-30MLD,NMOS管,耐压30V,导阻4.2mΩ,逻辑电压驱动,用于VBUS开关。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

安世PSMN4R2-30MLD详细资料。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

USB-C母座特写,贴片焊接。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

USB-A母座所在小板背面同样设有协议芯片和输出VBUS开关管。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

协议芯片特写,丝印与另一块小板上的一模一样。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

A口输出VBUS开关同样采用的是安世PSMN4R2-30MLD。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

USB-A母座和小板之间设有紫色隔离板,舌片外侧两根针脚加宽设计,以便大电流通过。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

外壳上贴有防尘胶带。

氮化镓配华为50W无线充(支持华为40w的氮化镓充电器)

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

HUAWEI华为1A1C 65W氮化镓快充充电器机身光滑边角圆润,配备可折叠插脚整体十分小巧便携。充电器功率密度达到了1.0W/cm³,在多口充氮化镓里面可谓是名列前茅。充电器整体支持QC2.0、FCP、SCP、PD3.0和PPS快充协议,C口还具备多电压档位。1A1C双口均支持华为40W超级快充,C口最大支持60W PD快充,对华为用户来说,这是目前最好的充电器,充手机充笔记本两不误。

充电头网通过拆解了解到,华为这款氮化镓充电器采用开关电源 两路DC-DC二次降压输出架构。充电器的初级部分由TI UCC28780搭配安森美驱动器,驱动两颗氮化镓功率芯片;次级部分采用TI UCC24612控制器搭配安森美MOS组成同步整流。两路DC-DC二次降压方案均采用的是芯源MP9928 英飞凌BSZ0703LS,最后由定制协议IC控制输出电压。

充电器内部布局紧凑,输入输出端均设有小板,此外还采用了平面变压器,最大限度的压缩了体积;此外散热方面,外围大面积金属散热片,并且主要发热区域还配有导热垫和铜箔。散热片粘贴绝缘胶带或设有隔离板。压缩体积的同时,保证了产品稳定性和散热性能,整体做工扎实。

关于作者: huaquanshequn

为您推荐

发表回复