近期充电头网拿到了沃尔玛旗下onn.品牌的一款氮化镓充电器,这款产品配备了3C1A四个USB接口,其中三个USB-C接口均支持60W PD快充,并且均通过了USB-IF协会PD认证,既能充笔记本电脑,还支持20W+20W+20W输出策略,满足三部苹果iPhone手机快充需求。
USB-A口则支持12W独立输出,可用于为耳机、手表等小设备供电,整体来说可以大大提升充电效率。作为全球知名品牌的产品,其内部使用了智融科技的全套氮化镓电源方案进行设计,下面我们就来详细了解下。
包装盒正面印有产品品牌、外观、名称、功率参数以及认证标识等。
背面印有产品参数信息。
包装盒上参数特写,下面到产品实物展示环节再介绍。
包装内仅有充电器。
充电器采用PC阻燃材质白色塑料外壳,边角过渡圆润,表面磨砂工艺处理抗指纹,整体设计风格简约。
输入端外壳上印有产品参数信息,同时中心区域内凹设计onn.品牌。
充电器参数特写
型号:WIAWHT36008513
输入:100-240V~50/60Hz 2.0A
输出:
USB-C1/C2/C3:5V3A、9V3A、15V3A、20V3A
USB-A:5V2.4A
C1+C2/C3:20W+20W
C2+C3:20W+20W
C1/C2/C3+A:60W+12W
C1+C2/C3+A:20W+20W+12W
C1/C2+C3+A:20W+20W+12W
C1+C2+C3:20W+20W+20W
C1+C2+C3+A:20W+20W+20W+12W
充电器通过了ETL认证以及VI级能效认证。
充电器配备可折叠美规插脚,方便携带出行使用。
另一端配置3C1A四个USB接口以及指示灯。
实测充电器机身长度为60.07mm。
宽度为50.27mm。
厚度为38.12mm。
和苹果61W充电器放在一起对比,体积优势明显。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得产品重量约为158g。
通电状态下,指示灯亮蓝光。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持PD3.0、DCP充电协议。
PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3A四组固定电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。
此外PDO报文也一样,支持功率盲插使用。
测得USB-C3口兼容协议也一样。
PDO报文显示结果也相同。
最后测得USB-A口支持DCP、Apple 2.4A充电协议。
将输入端外壳拆开,壳体采用超声波焊接封装,插脚与PCBA模块通过导线连接,并使用黑色塑料板以及螺丝进行固定。
取出PCBA模块,测得模块长度为56.14mm。
宽度为45.36mm。
厚度为33.07mm。
PCBA模块由多块小板组成,器件以及小板之间的缝隙大量填充白胶帮助加固。
主板背面覆盖铜散热板帮助散热,之间设有麦拉片进行隔离绝缘。
拆掉散热板,板子上还打胶处理,初次级间镂空并塞入麦拉片进行隔离绝缘。
将白胶清理掉,模块两端均设有小板,中心布局变压器,高压滤波电解电容外套胶套保护。
主板背面设有整流桥、开关电源初次级控制器、初级开关管、同步整流管、光耦以及贴片Y电容等器件。
模块输入端一览,右侧焊接一块小板,中心设有滤波电感。
将小板拆下,正面焊接有延时保险丝、安规X2电容以及两颗共模电感,其中一颗还外套热缩管绝缘保护。
小板背面无器件。
延时保险丝来自华德,规格为3.15A 250V。
共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。
另一颗共模电感特写。
安规X2电容来自HEL鸿志,容量0.22μF。
ULBFR810整流桥特写,规格为8A 1000V,采用ULBF封装。
滤波电感特写。
模块一侧焊接三颗高压滤波电解电容。
高压滤波电解电容全部来自BERYL绿宝石,其中两颗规格为400V47μF。
另外一颗规格为400V33μF。
模块另一侧设有变压器以及两颗滤波固态电容。
初级主控芯片来自智融科技,型号为SW1106P,是一颗支持增强型氮化镓开关管直驱的高频反激准谐振控制器,芯片内部集成700V高压启动电路和X电容放电功能。芯片内部集成氮化镓驱动器,驱动电压为6V,可直接驱动增强型氮化镓开关管。
SW1106P运行在带谷底锁定的谷底开启工作模式,并集成频率抖动功能以优化EMI性能,支持突发模式。供电采用双VDD供电设计,在输出电压USB PD宽输出场合降低控制器的功率损耗。
SW1106P内部集成输入电压保护,供电过压保护,输出过压保护,逐周期电流限制,过载保护,输出过流保护,电流取样电阻开路和短路保护,芯片内置过热保护,支持外接热敏电阻进行器件过热保护,保护功能全面。
智融科技SW1106P采用SSOP10封装,支持氮化镓快充,充电器以及开关电源应用,这颗初级控制器的推出,一方面实现了氮化镓控制器的国产化替代,另外一方面也丰富了智融在快充电源的产品线。
智融科技SW1106P荣获中国IC设计成就奖之年度最佳电源管理 IC,目前已大量产出货,并获得倍思65W 1A1C氮化镓充电器、鸿达顺65W 2A1C氮化镓充电器、众显100W 2C1A氮化镓充电器、喜微100W 3C1A 超高性价比氮化镓快充、等产品采用。
初级开关管采用纳微半导体NV6145C氮化镓功率器件,耐压700V,210mΩ导阻,采用DPAK-4L封装。
变压器特写。
UPC1009G光耦特写,用于输出电压反馈。
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号分别为TMY1471K和TMY1102M。
同步整流控制器采用智融科技SW1608,这是一款针对离线式反激变换器的副边同步整流管(MOSFET)驱动的高性能控制器,采用SOT23-6封装,其支持6V或者9V VCC供电,并且VCC具有自供电功能,无需辅助绕组供电并支持宽输出电压范围, 配合MOSFET使用替代肖特基整流二极管,可以显著提高系统效率。
SW1608支持600KHz工作频率,并支持 High Side/Low Side 多种应用场景,支持 CCM/QR/DCM 多种工作模式。此外其内部集成智能导通检测功能,可以有效防止 DCM 振铃引起的误导通;芯片还具有超低关断传输延迟时间和强下拉电流能力,可以显著降低整流管的电压应力。
充电头网拆解了解到,智融科技SW1608同步整流控制器此前还被Aohi 65W 2C1A模块化氮化镓快充充电器、绿联65W 2C1A拉拉线氮化镓充电器、倍思65W 2C1A氮化镓快充充电器、安克Nano 70W 2C1A氮化镓充电器、众显100W 2C1A氮化镓充电器等产品采用。
两颗同步整流管特写,丝印N10005D,采用PDFN5*6封装。
两颗输出滤波固态电容也是来自绿宝石,规格均为25V680μF。
输出端一览,四个USB接口母座均采用小板焊接。
将全部小板拆下,其中三个USB-C接口母座所在小板正面均焊接降压电感以及二次滤波固态电容,电感中心打胶加固。
背面均设有降压协议芯片、同步降压开关管以及VBUS开关管。通过观察发现三块小板设计完全一样,用料也相同,篇幅原因下面仅选取绿色小板上器件进行详细介绍。
三个USB-C口的降压协议芯片均采用智融科技SW3561H,这是一颗支持双USB-C口输出的降压SoC芯片,芯片内部集成高效率同步降压控制器,支持20V5A功率输出,并支持USB PD3.1 SPR。芯片内部集成ARM Cortex-M0内核,集成Type-C逻辑,支持PD3.1/QC/SCP/UFCS融合快充等快充协议,支持快充协议定制。
智融SW3561H支持双USB-C口通路控制,支持线损补偿,搭配两颗同步降压开关管和对应接口的VBUS开关管即可实现双口降压输出。芯片内置的降压转换器默认工作频率为180KHz,支持定制工作频率,支持100W功率输出,满足小体积设计。芯片集成过热保护,输入输出过压/欠压保护,输出过流保护以及数据引脚过压保护等完善的保护机制,采用QFN-32封装。
智融科技SW3561H资料信息。
两颗同步降压开关管采用智融科技SWT40N45,采用PDFN3030封装。
另一颗特写。
搭配的降压电感特写。
二次降压输出滤波固态电容规格为25V150μF。
输出VBUS开关管来自ASDsemi安森德,丝印30N40A,实际型号为ASDM30N40AE-R,NMOS管,耐压30V,采用PDFN3.3x3.3-8封装。
USB-C接口母座特写,过孔焊接。
USB-A接口母座所在小板正面设有降压电感和滤波固态电容。
背面设有同步降压转换器。
同步降压转换器来自南芯科技,型号SC8101,是一颗支持5V到32V宽电压范围输入,输出可达5V/5A的高效率同步降压DC-DC转换器,输出电压可调。同时,它还提供高精度的输出电流限制,当输出达到设定电流极限时,进入恒流模式。芯片内部集成开关管,外围元件精简。
南芯科技 SC8101 详细资料。
搭配的10μH降压电感特写。
二次降压输出滤波固态电容来自APAQ钰邦,规格为6.3V220μF。
USB-A接口母座特写。
全部拆解一览,来张全家福。
最后附上沃尔玛onn. 72W多口氮化镓充电器的核心器件清单,方便大家查阅。
沃尔玛onn. 72W多口氮化镓充电器采用主流柱状造型设计,并配有折叠插脚,便于日常收纳携带。充电器具备3C1A接口,分别支持60W和12W输出,总输出功率72W。三个USB-C接口均有USB-IF协会PD认证背书,性能可靠稳定,适合苹果全家桶设备使用。
充电头网通过拆解了解到,充电器采用智融科技SW1106P+SW1608高频QR电源方案,搭配纳微半导体氮化镓功率器件。三个USB-C接口均使用SW3561H进行二次降压和输出控制,USB-A口采用南芯科技SC8101同步降压转换器降压5V输出。
此外还采用了知名品牌绿宝石和钰邦的电容进行滤波。模块由多块小板堆叠设计,为保证稳定性对器件、小板打胶加固,散热处理也到位,作为沃尔玛旗下品牌产品,整体的用料做工确实不错。