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          華為65W氮化鎵快充充電器深度拆解,華為用戶最好的充電器來了

          瀏覽: 作者: 來源: 時間:2024-03-10 分類:
          今年年初以來,各大品牌的氮化鎵充電器紛紛推出,讓人應接不暇,華為便是其中較早一批的代表。4月8日,華為在線上舉辦了P40系列手機國行發布會,在發布會上除了手機外還發布了華為65W氮化鎵雙口超級快充充電器

          但發布會上對充電器除了進行基本介紹外,其它一切的參數細節無從得知,神秘感一度拉滿,在吸引人眼球方面,可以說是毫不遜色于P40手機。

          面對萬千用戶的期待,華為65W GaN充電器近期正式開售。俗話說好飯不怕晚,華為這款氮化鎵充電器配備1A1C雙輸出接口,并且都支持華為40W超級快充。這是一個里程碑式的設計,雙口超級快充是其它氮化鎵充電器不可替代的存在,而且充電器不再挑線材,盲插使用更方便。

          此外C口還支持最大60W PD快充,可滿足筆記本充電需求。而體積方面,1.0W/cm3的功率密度在多口充里也是名列前茅。下面充電頭網就對這款產品進行詳細拆解,一起來看看其內部如何設計。

          一、華為65W氮化鎵充電器外觀

          包裝盒頂部帶有掛鉤方便展賣,正面中間印有充電器套裝外觀圖,上方是華為品牌logo和產品名稱——華為超級快充GaN雙口充電器,下方是產品三大特性標識。

          包裝盒背面是產品規格參數以及華為終端有限公司基本信息。

          包裝盒內部設有兩個凹槽分別用來放置充電器和數據線,充電器外套有防塵袋。

          充電器套裝一覽。

          CC數據線整體做工優秀,柔軟有韌性,線纜兩端做了抗彎折處理,線身光滑無毛刺。

          數據線線頭塑料殼磨砂處理,插拔方便;抗彎折處設計有5A字樣,表示線纜可過5A大電流。

          USB-C公頭特寫。

          整根線長約1米,可應付大多數使用場景。

          線徑3.04mm。

          使用ChargerLAB POWER-Z KM001C檢測發現,該線纜帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為20V5A,數據傳輸能力為USB 2.0。

          充電器采用PC阻燃材質白色外殼,表面亮面烤漆工藝處理,邊角過渡圓潤,整體潔白光滑設計簡約。

          輸入端外殼上標注有充電器的參數信息型號:P0005輸入:200-240V~50/60HZ 1.8A單口輸出:USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A、10V4A MaxUSB-A:5V4A、9V2A、10V4A Max雙口輸出:60W+5W或40W+22.5W產品已經通過了3C認證。

          機身側面靠近插腳端處內凹設計,方便取出插腳,細節好評。

          輸入端配備的是可折疊國標插腳,外出攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。

          輸出頂面配有1A1C雙輸出接口。

          接口特寫,USB-A口紫色膠芯,USB-C口白色膠芯。

          使用游標卡尺實測充電器機身長45.32mm。

          寬度為30.99mm。

          高度為46.34mm。通過充電器三圍可算出體積為65.08cm3,功率密度達到1.0W/cm3,這對于65W多口充電器而言,十分難得。

          和蘋果充電器直觀比較,比蘋果61W充電器要小很多,而且比蘋果30W充電器也要小一些,體積優勢明顯。

          機身寬度比一元硬幣直徑大一點。

          充電器凈重約為99g。

          使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-A口的輸出協議,顯示支持Samsung 5V/2A和DCP協議,以及QC2.0、FCP、SCP快充協議。

          另外使用KT002檢測USB-C口的輸出協議,顯示支持Samsung 5V/2A和DCP協議,以及QC2.0、FCP、SCP、PD3.0 PPS快充協議。

          除此之外,其PDO報文顯示USB-C口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五組固定電壓檔位以及5.5-21V/3A一組PPS電壓檔位。

          使用這款充電器同時給華為Mate 30和華為P40進行充電,通過KM001C檢測發現,充電功率分別為21W和25W。

          另外同時給筆記本和手機進行充電,通過KM001C檢測發現,給新款MacBook Pro充電功率為37W,給華為Mate 30充電功率為21W。

          二、華為65W氮化鎵充電器拆解

          將輸入端外殼拆開,插腳使用塑料板和螺絲封裝固定,塑料板上貼有絕緣塑料片,插腳通過金屬彈片和PCB板接觸進行通電。

          將充電器取出,頂部以及輸出端二次降壓板上覆蓋散熱片,散熱片上粘貼絕緣膠帶進行絕緣和固定,里側分別貼有導熱銅箔和導熱墊,輸出接口小板上有塑料外殼加固。

          PCB板背面同樣覆蓋散熱片,內側貼有黑色絕緣隔離板。

          拆掉散熱片,PCB板背面貼有導熱墊。

          從頂部看去,這款充電器采用前中后三段式布局,前端上方設有一塊小板,中間是平板變壓器,末端設有二次降壓電路板和兩塊輸出小板。

          PCB板背面一覽。

          經過對PCB板正背面觀察分析發現,充電器結構上采用前中后三段式,在很小的一塊主板上把各元器件排布得相當緊湊。其次充電器采用時下熱門的開關電源定壓輸出,雙路輸出獨立降壓的設計架構,實現單口60W或40W輸出,雙口輸出功率智能分配。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,上層是一塊小PCB板,中間是濾波電感和電容,下面有塑料支撐框架進行支撐固定。

          將上層小板以及白色塑料框架拆掉,PCB板一角設有保險絲、安規X電容和固態電容,相鄰左側區域貼有導熱墊并打上硅膠,后方是平面變壓器,使用塑料板進行隔離。

          延時保險絲特寫,規格為3.15A 250V。

          安規X電容來自松田電子,外包絕緣膠帶進行保護。

          上層小板正面一覽,設有共模電感、濾波電感和高壓濾波電解電容(已被拆掉),并且打膠加固。

          板子背面是一顆輸入端整流橋。

          共模電感特寫,用于濾除EMI干擾。

          TMBFR310整流橋特寫。

          濾波電感特寫。

          高壓濾波電解電容來自艾華,規格為400V 68μF,125℃耐熱,相比常見105℃耐熱電容壽命更長。

          白色塑料支撐框架特寫,兩端有供電連接焊腳,并且起到固定作用。

          PWM主控芯片供電電容,規格為25V 33μF。

          PWM主控芯片采用TI德州儀器UCC28780,這是一款高頻有源鉗位反激式控制器,可實現符合嚴格全球效率標準(如美國能源部6級和歐盟CoC V5 Tier-2能效標準)的高密度交流/直流電源。

          德州儀器UCC28780詳細資料信息。

          安森美NCP51530B高低側柵極驅動器,配合TI UCC28780,用于驅動ACF架構的兩個GaN開關管。

          安森美NCP51530B詳細資料。

          絲印SA7902RNCV100,華為定制的GaN開關管。

          再回到該圖,導熱墊下面還有一顆氮化鎵功率器件。

          另一顆同樣的GaN開關管特寫,右側是電流檢測電阻,4顆并聯。

          變壓器所在小板橫穿過平面變壓器磁芯,變壓器表面包裹銅箔,變壓器PCB右側設有同步整流電路。

          TLP383光耦,橫跨在初級和次級之間,用于初級次級通信,反饋調節輸出電壓。

          貼片Y電容特寫,用于輸出抗干擾。

          TI UCC24612次級同步整流控制器,最高開關頻率1MHz,應用非常靈活。

          TI UCC24612詳細規格資料。

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

          安森美FDMS8D8N15C資料信息。

          小板背面一覽。

          1R0電感特寫。

          輸出端一覽,右側小板上設有兩路二次降壓電路,分別用于1A1C接口二次降壓輸出。左側兩個USB母座分別焊接在兩塊小板上,外圍塑料框架加固。

          拆掉二次降壓小板,下面是一顆R47濾波電感。

          R47電感旁邊是一顆同步整流輸出濾波固態電容,220μF 25V。

          二次降壓小板正面一覽,降壓電感和固態電容成對布置。其中一顆電感因為拆解過程中用力過猛破損。

          小板背面也是一顆降壓控制器搭配兩顆MOS成對出現,表示該充電器采用兩路獨立且相同的降壓方案,單口60W和40W輸出,雙口同時輸出功率智能分配。

          MPS芯源半導體的MP9928同步整流降壓控制器,輸入電壓最高60V,支持多重保護功能,采用QFN3X4mm封裝,內置雙NMOS驅動器,驅動外置開關管進行輸入降壓操作。兩顆分別用于USB-C和USB-A兩路電路二次降壓輸出。

          MPS MP9928詳細資料。

          兩顆降壓電感特寫,均絲印HIG-B583,來自HIG嘉龍海杰,磁芯銅帶電感。

          MP9928外掛兩顆英飛凌BSZ0703LS MOS管,NMOS,耐壓60V,用于為USB-A口與USB-C口輸出同步整流降壓。

          英飛凌BSZ0703LS資料信息。

          另一組降壓輸出MOS管特寫。

          兩顆同步整流降壓輸出濾波固態電容,規格均為25V 100μF。

          將用來固定USB小板的白色塑料框拆下。

          拆下USB-C母座所在小板。

          小板背面設有協議芯片和輸出VBUS開關。

          USB PD協議IC絲印F4=7F。

          安世半導體PSMN4R2-30MLD,NMOS管,耐壓30V,導阻4.2mΩ,邏輯電壓驅動,用于VBUS開關。

          安世PSMN4R2-30MLD詳細資料。

          USB-C母座特寫,貼片焊接。

          USB-A母座所在小板背面同樣設有協議芯片和輸出VBUS開關管。

          協議芯片特寫,絲印與另一塊小板上的一模一樣。

          A口輸出VBUS開關同樣采用的是安世PSMN4R2-30MLD。

          USB-A母座和小板之間設有紫色隔離板,舌片外側兩根針腳加寬設計,以便大電流通過。

          外殼上貼有防塵膠帶。

          全部拆解完畢,來張全家福。

          充電頭網拆解總結

          HUAWEI華為1A1C 65W氮化鎵快充充電器機身光滑邊角圓潤,配備可折疊插腳整體十分小巧便攜。充電器功率密度達到了1.0W/cm3,在多口充氮化鎵里面可謂是名列前茅。充電器整體支持QC2.0、FCP、SCP、PD3.0和PPS快充協議,C口還具備多電壓檔位。1A1C雙口均支持華為40W超級快充,C口最大支持60W PD快充,對華為用戶來說,這是目前最好的充電器,充手機充筆記本兩不誤。

          充電頭網通過拆解了解到,華為這款氮化鎵充電器采用開關電源+兩路DC-DC二次降壓輸出架構。充電器的初級部分由TI UCC28780搭配安森美驅動器,驅動兩顆氮化鎵功率芯片;次級部分采用TI UCC24612控制器搭配安森美MOS組成同步整流。兩路DC-DC二次降壓方案均采用的是芯源MP9928+英飛凌BSZ0703LS,最后由定制協議IC控制輸出電壓。

          充電器內部布局緊湊,輸入輸出端均設有小板,此外還采用了平面變壓器,最大限度的壓縮了體積;此外散熱方面,外圍大面積金屬散熱片,并且主要發熱區域還配有導熱墊和銅箔。散熱片粘貼絕緣膠帶或設有隔離板。壓縮體積的同時,保證了產品穩定性和散熱性能,整體做工扎實。

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