高特保護(hù)器件助力打造更安全快充產(chǎn)品，古石65W氮化鎵充電器拆解

前言

【資料圖】

充電頭網(wǎng)拿到了古石科技推出的一款65W氮化鎵充電器，這款氮化鎵充電器采用折疊插腳設(shè)計(jì)，體積小巧便攜。充電器具備2C1A接口，總輸出功率為65W，且單一USB-C口均支持65W輸出，三個(gè)接口均支持快充，可以同時(shí)支持三臺(tái)設(shè)備充電，小巧實(shí)用。

這款充電器還支持PPS快充，不僅可以為筆記本電腦充電，還可以對(duì)支持PPS快充的手機(jī)進(jìn)行快速充電，能夠滿足日常使用需求。下面就對(duì)古石這款氮化鎵充電器進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的用料和做工。

古石65W氮化鎵充電器外觀

充電器整體外觀延續(xù)上一代設(shè)計(jì)，外殼采用PC阻燃防火材質(zhì)，表面磨砂抗指紋，邊角過渡圓潤(rùn)。

機(jī)身正面印有65W字樣，輸入端配備可折疊國(guó)標(biāo)插腳。

輸入端外殼印有充電器參數(shù)

型號(hào)：GS-W65A0946A

輸入：100-240V~50/60Hz 1.5A

USB-C1/C2輸出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

USB-C1/C2：（PPS）3.3-20.3V3.25A

USB-A：5V3A、9V2A、12V1.5A

總輸出：65W Max

制造商：深圳市古石科技有限公司

充電器已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證。

輸出端設(shè)有2C1A三個(gè)接口，接口旁印有區(qū)別標(biāo)識(shí)，方便使用。

測(cè)得充電器機(jī)身長(zhǎng)度為58.38mm。

寬度為42.2mm。

厚度為32.05mm。

和蘋果61W充電器對(duì)比，體積優(yōu)勢(shì)很大，而且接口更加豐富。

另外測(cè)得充電器凈重約為120g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測(cè)得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS快充協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及3.3-20.3V3.25A一組PPS電壓檔位。

測(cè)得USB-C2口支持PD3.0、PPS、QC5快充協(xié)議。

并且同樣具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及3.3-20.3V3.25A一組PPS電壓檔位。

測(cè)得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3+快充協(xié)議。

古石65W氮化鎵充電器拆解

對(duì)古石這款65W氮化鎵充電器有了基本了解后，下面就進(jìn)行拆解，看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。

首先沿接縫撬開外殼，殼體通過超聲波焊接固定，PCBA模塊粘貼導(dǎo)熱墊散熱。

折疊插腳通過彈片壓接到PCBA模塊供電。

從殼體內(nèi)部抽出PCBA模塊，模塊外層覆蓋銅片散熱。

在銅片外層還粘貼石墨導(dǎo)熱貼加快熱量散發(fā)。

背面也粘貼石墨導(dǎo)熱貼。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為52.9mm。

PCBA模塊寬度約為38mm。

PCBA模塊厚度約為28.1mm。

散熱片通過焊接固定到PCB上。

拆下PCBA模塊兩面覆蓋的散熱片，銅片粘貼膠帶絕緣，并粘貼導(dǎo)熱墊為變壓器等元件散熱。

PCBA模塊輸入端一覽，側(cè)面焊接小板連接電源，初級(jí)電解電容之間打膠固定。

輸出側(cè)焊接一塊協(xié)議小板，與變壓器之間通過麥拉片絕緣。

PCBA模塊一覽，近似為三段式結(jié)構(gòu)，左側(cè)為高壓濾波電容，中間上方為一顆較大體積的變壓器，下方為一顆較小體積的變壓器，右側(cè)小板焊接USB母座，上下焊接濾波固態(tài)電容。

PCBA模塊背面焊接整流橋，兩顆PI的高集成電源芯片和對(duì)應(yīng)的同步整流管，在兩顆電源芯片中間焊接一顆貼片Y電容。

通過對(duì)充電器PCBA模塊正反面的觀察，古石這款65W充電器內(nèi)置兩路反激開關(guān)電源，寬電壓范圍輸出，輸出電壓由協(xié)議芯片控制，實(shí)現(xiàn)雙口獨(dú)立快充輸出。當(dāng)只有一個(gè)接口輸出時(shí)，自動(dòng)將兩路電源輸出并聯(lián)，滿足65W全功率輸出需求。下面我們就從輸入端開始了解各個(gè)元器件的信息。

充電器輸入端垂直焊接一塊小板，小板上焊接貼片保險(xiǎn)絲。

小板上還焊接NTC浪涌抑制電阻和共模電感，安規(guī)X2電容，左側(cè)焊接高壓濾波電容。

小板背面焊接一顆貼片保險(xiǎn)絲和X電容放電電阻。

小板另一面焊接綠色NTC浪涌抑制電阻，共模電感和安規(guī)X2電容。

NTC浪涌抑制電阻絲印3D7。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制，外套熱縮管絕緣。

安規(guī)X2電容容量為0.1μF。

輸入端兩顆WRMSB40M整流橋來自深圳市沃爾德實(shí)業(yè)有限公司，規(guī)格為4A 1000V。WRMSB40M這顆軟橋通過較軟的恢復(fù)曲線，比較平滑的關(guān)斷特性，可以降低二極管結(jié)電容達(dá)到非常少的諧波振蕩產(chǎn)生的效果。

沃爾德 WRMSB40M 詳細(xì)資料。

充電頭網(wǎng)了解到，沃爾德軟橋還被OPPO 50Ｗ餅干氮化鎵快充、鴻達(dá)順65W 氮化鎵充電器、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、ROCK 65W氮化鎵充電器、麥多多65W氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等多款產(chǎn)品采用，性能獲得客戶的一致認(rèn)可。

高壓濾波電容來自永銘，規(guī)格為27μF400V，總?cè)萘繛?35μF。

差模電感采用工字磁芯繞制，外套熱縮管絕緣。

PCBA模塊側(cè)面焊接濾波固態(tài)電容，變壓器，主控芯片供電電容。

氮化鎵充電器主控芯片采用PI INN3378C，采用PowiGaN技術(shù)，內(nèi)置PWM控制器、高壓MOS、同步整流控制器等，集成度非常高，并且采用數(shù)字總線控制調(diào)壓。寬電壓范圍條件下，密閉外殼內(nèi)可以輸出55W功率，降額使用。

PI官方的資料顯示，INN3378C屬于InnoSwitch3-Pro家族，它采用了PI獨(dú)家的PowiGaN技術(shù)，也就是內(nèi)置了GaN氮化鎵功率器件，相比傳統(tǒng)MOSFET可以輸出更大功率。

另一顆主控芯片型號(hào)為INN3365C，同樣為InnoSwitch3-Pro系列，支持適配器中22W寬電壓應(yīng)用，兩顆主控芯片配合一大一小變壓器組成兩路獨(dú)立的開關(guān)電源。

為初級(jí)主控芯片供電的濾波電容規(guī)格為10μF 50V。

其中一顆體積較大的變壓器搭配INN3378C使用。

另一顆體積較小的變壓器搭配INN3365C使用。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1102M。

特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊(cè)資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應(yīng)用，為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。

對(duì)應(yīng)INN3378C氮化鎵主控芯片的同步整流管來自芯控源，型號(hào)AGM042N10A，是一顆耐壓100V，導(dǎo)阻4.2mΩ的NMOS，采用PDFN5*6封裝。

對(duì)應(yīng)INN3365C的同步整流管來自鑫飛宏，型號(hào)FH1610G，是一顆耐壓100V的NMOS，導(dǎo)阻6.2mΩ的NMOS，采用PDFN5*6封裝。

輸出側(cè)焊接小板，小板上焊接協(xié)議芯片和輸出母座，在小板兩側(cè)焊接兩顆固態(tài)電容用于輸出濾波。

兩顆輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格均為560μF 25V。

還有一顆濾波電容規(guī)格為120μF 25V。

小板正面焊接協(xié)議芯片，USB-A和USB-C母座以及對(duì)應(yīng)的四顆VBUS開關(guān)管。

小板背面焊接一顆VBUS開關(guān)管和對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)電阻，USB-C和USB-A接口均設(shè)有ESD二極管進(jìn)行靜電保護(hù)。

協(xié)議芯片來自英集芯，型號(hào)IP2738，是一顆雙路協(xié)議芯片，支持雙口18-140W快充應(yīng)用，具備獨(dú)立的反饋控制，具備獨(dú)立的USB PD控制，相當(dāng)于兩顆IP2736整合到一顆芯片內(nèi)部，快充規(guī)格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位，并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協(xié)議，兼容性非常好。

英集芯IP2738內(nèi)置四路獨(dú)立的NMOS驅(qū)動(dòng)，可用于多個(gè)接口輸出控制，控制多個(gè)VBUS開關(guān)管進(jìn)行輸出端口切換以及兩路電源并聯(lián)控制，并且支持雙路獨(dú)立的過流、過壓以及短路保護(hù)，確保使用安全。

充電頭網(wǎng)了解到，英集芯IP2738此前已被麥多多40W雙USB-C氮化鎵充電器、愛蘭博140W 2C1A氮化鎵充電器、安克65W 2C1A二合一氮化鎵超極充、綠聯(lián)140W 2C1A氮化鎵充電器，英集芯的其它系列快充芯片已被小米、華為、三星等大品牌的產(chǎn)品使用，性能質(zhì)量獲得客戶的高度認(rèn)可。

USB-C1接口的DPDM和CC引腳使用四顆高特 GESD3B5CM ESD二極管進(jìn)行靜電保護(hù)，器件工作電壓為5V，采用SOD-323封裝，適用于高速數(shù)據(jù)接口，可用于手機(jī)，電腦，服務(wù)器以及便攜設(shè)備等的靜電防護(hù)。在充電器中用于USB-C接口靜電防護(hù)，保護(hù)協(xié)議芯片不受靜電擊穿損壞，提升充電器產(chǎn)品可靠性。

高特 GESD3B5CM 資料信息。

USB-C2接口的CC引腳使用兩顆高特 GESD3B5CM ESD二極管進(jìn)行靜電保護(hù)。

USB-A口DPDM引腳也使用兩顆高特 GESD3B5CM ESD二極管進(jìn)行靜電保護(hù)。

作為一款高品質(zhì)的PD快充，靜電和浪涌已是必不可少的電氣指標(biāo)之一；因?yàn)镻D快充在使用的過程中會(huì)出現(xiàn)頻繁地?zé)岵灏魏腿梭w接觸，熱插拔容易產(chǎn)生過壓、過流事件傷害PD快充，人體接觸容易產(chǎn)生靜電放電事件傷害PD快充。

針對(duì)PD快充靜電和浪涌的電氣要求，高特可提供靜電和浪涌防護(hù)一站式解決方案。

輸出VBUS開關(guān)管來自芯控源，型號(hào)AGM310AP1，是一顆耐壓30V的NMOS，導(dǎo)阻9.7mΩ，采用DFN3.3*3.3封裝。共使用五顆用于兩路電源輸出并聯(lián)，以及USB-C1，USB-C2和USB-A輸出切換。均為同一型號(hào)。

USB-C接口采用過孔焊接固定，白色膠芯不露銅。

USB-A接口采用過孔焊接，紅色膠芯。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

古石這款65W氮化鎵充電器采用方塊設(shè)計(jì)，并配有折疊插腳，小巧便攜。充電器具備2C1A輸出接口，USB-C口支持65W PD快充和3.3-21V 3A PPS快充，滿足筆記本電腦和安卓手機(jī)快充，USB-A口也支持快充，滿足新老設(shè)備充電需求。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，古石這款氮化鎵充電器內(nèi)置兩路PI高集成度的主控芯片，搭配一大一小兩個(gè)變壓器，組成兩路開關(guān)電源。輸出協(xié)議芯片使用英集芯IP2738進(jìn)行三口協(xié)議控制，采用芯控源MOS管進(jìn)行兩路開關(guān)電源輸出并聯(lián)和接口控制。

充電器的CC和DPDM引腳使用高特的GESD3B5CM ESD二極管進(jìn)行安全防護(hù)，提升充電器的可靠性。PCBA模塊采用銅片包裹并粘貼石墨導(dǎo)熱墊，增強(qiáng)散熱能力。