前言

制糖工厂CANDYSIGN推出了一款硬糖35W充电器,这款充电器包装上印有醒目的GaN字样,表示这是氮化镓充电器。这款充电器采用复古的造型设计,十分耐看。在底部外壳上增添一颗红色指示灯,可以指示当前的输出状态,更为充电器增添卖点。

这款充电器支持35W输出功率,具备20V输出,并且具备PPS快充支持,能够满足笔记本和手机的充电需求,一头多用。下面就拆解这款硬糖充电器,看看内部是如何设计的。

硬糖35W氮化镓充电器开箱

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包装盒采用抽屉式礼盒设计,盒子正面印有硬糖工厂品牌logo、充电器双语名称以及外观简图。

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背面为制糖工厂的品牌理念,品牌方为广州爱范儿科技股份有限公司。

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包装内含充电器、产品说明书、系列说明卡纸以及自制贴纸。

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充电器整体采用博朗设计风格,圆形点状/线条区域元素充满复古情怀。采用PC防火材质外壳,复古黄 米白色配色,整体小巧精致。

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正面下方印有产品名称以及设有一个“红点”,实际是指示充电功率的呼吸灯。

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侧面印有CANDYSIGN品牌以及ReMade.003。

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另一侧印有LESS,BUT BETTER。

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底部印有充电器参数

型号:PA502

输入:100-240V~50/60HZ 0.8A

输出:5V3A,9V3A,12V2.5A,15V2.33A,20V1.75A

制造商:广州爱范儿科技股份有限公司;

生产商:东莞市吉康科技有限公司。

充电器通过了CCC认证

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充电器配备可折叠国标插脚,便携性好且不会刮伤包里其它设备。

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顶部设有单USB-C接口,外围印有USB-C和35W MAX字样。

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测得充电器机身高度为32.99mm。

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宽度为31.73mm。

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厚度为31.58mm。

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和苹果30W充电器对比,体积优势明显。

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另外测得充电器净重约为43g。

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接通电源在暗光环境下仔细观察,呼吸灯光亮程度会根据3种充电状态由强到弱变化:快速充电(强)、连续充电(中)、涓流充电(弱)。

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使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC4 、Apple2.4A充电协议。

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PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2.33A、20V1.75A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2A两组PPS电压档位。

硬糖35W氮化镓充电器拆解

看完了硬糖35W氮化镓充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起来看看这款充电器的内部设计。

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沿外壳接缝拆开外壳,对应指示灯的位置贴有黑色塑料片用于遮光。

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抽出充电器内部PCBA模块,可以看到外壳内部有固定PCBA模块的突起。

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充电器PCBA模块一览,采用两片PCB焊接组成,底部小板焊接弹片用于取电。

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在底部小板上开槽并插入麦拉片用于初级与次级绝缘。

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为22.8mm。

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PCBA模块宽度约为27.1mm。

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PCBA模块高度约为25.1mm。

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输入端固定一片塑料片,用于插脚与PCBA绝缘。

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两片PCB采用堆叠设计,元器件穿插布局,充分利用内部空间,减小体积。

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焊接拆分开两块小板,底部小板焊接交流输入电路和输出同步整流和协议芯片,在垂直焊接的小板上焊接高压滤波电容和变压器。

通过对充电器PCBA的观察发现,硬糖这款35W氮化镓充电器采用了采用合封氮化镓芯片,同步整流芯片组成宽范围输出的开关电源,次级协议芯片通过光耦控制输出电压的典型架构。下面我们就从输入端开始一一了解各个元器件的信息。

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输入端小板一览,焊接贴片保险丝和整流桥,同步整流芯片和贴片Y电容。

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另一面焊接共模电感和协议芯片等器件。

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输入端贴片保险丝规格为2A 250V。

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共模电感采用绝缘线和漆包线绕制,并打胶固定。

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共模电感输出连接到整流桥,整流桥丝印RMSB410,规格为4A 1000V。

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侧面的小板上焊接高压电解电容,差模电感,变压器和氮化镓合封芯片。

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整流桥输出的脉动直流电通过电解电容滤波。两颗高压电解电容来自JSH万京源,规格均为400V27μF。

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差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。

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开关电源主控芯片采用南芯科技的SC3056,内置氮化镓功率器件和控制器。采用高频准谐振反激控制,具有全负载范围高能效和高可靠性,源自南芯科技的SC305x GaN Combo系列。SC3056内部集成650V耐压的氮化镓开关管,可轻松驱驾30W~40W输出功率范围。

SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底开通以提高效率;提供自适应的频率折返用于实现全负载范围内的高效率;无负载时,芯片以突发模式运行,降低待机功耗。转换器内置高压启动电路,可实现超低的待机功耗和超快的启动速度。

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SC3056内部集成软启动电路,以及用于超宽输出范围的分段式供电电路。在突发和故障模式下具有超低的工作电流,满足待机能效要求。最高工作频率为175KHz,大幅降低磁性器件的体积和成本。全功率范围具备抖频功能,用以改善EMI性能。

芯片内置过热保护,供电过压保护、供电欠压闭锁、逐周期电流限制、两级过流保护、输出过电压保护、输出短路保护和过载保护,提供完善全面的保护功能。

据充电头网了解,南芯科技的快充方案广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被立讯精密65W 1A1C氮化镓快充、华为66W超级快充车充、华为50W超级快充无线车充、紫米20号200W PD快充移动电源、小米20000mAh移动电源50W超级闪充版、三星10000mAh 25W PD快充移动电源、公牛600W户外移动电源、安克PowerHouse II 400户外电源等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。

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变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘,采用ATQ18磁芯。

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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。料号为TMY1102M。

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓 碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。

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输出侧一览,在变压器下方是USB-C母座,侧面焊接输出滤波电容。

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1009贴片光耦用于输出电压反馈。

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同步整流芯片来自华源智信,型号为HYC9012,是一颗内置同步整流管的同步整流芯片,支持DCM、CCM、PFM和QR多种工作模式,供电电压范围为3-25V,具有自适应预关闭驱动以加快关闭过渡,支持可选的最小关断时间,启动时驱动下拉,10nS关断延时等功能,具有低静态电流。

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华源半导体HYC9012分为两个型号,分别为最小关闭时间为1.25μs的HYC9012A和最小关闭时间为2.5μs的HYC9012B。

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输出滤波电容来自JSH万京源,规格为680μF 25V。

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协议芯片采用南芯科技SC2151A,该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。

SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。

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此外,针对快充适配器方案还内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路,为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。

充电头网拆解了解到,SC2151A协议IC还被安克30W迷你氮化镓快充(英雄联盟版)、绿联30W氮化镓快充、PANFORE 65W氮化镓快充、古石科技迷你30W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用。

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输出VBUS开关管来自JESTEK江智科技,型号JST60N30D3G,是一颗耐压30V的NMOS,导阻4.8mΩ,采用PDFNWB3.3*3.3封装。

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贴片LED指示灯特写,由南芯SC2151A根据输出功率控制亮度。

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输出USB-C母座采用白色胶芯,过孔焊接固定。

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全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

硬糖这款35W氮化镓充电器采用复古的造型设计,配合做旧的颜色,看起来相当有年代感。充电器自带折叠插脚,体积小巧易于携带,并且支持20V输出和PPS快充,满足笔记本电脑充电的同时,对主流的手机都有很好的兼容性。

充电头网通过拆解了解到,这款充电器内置知名厂商南芯科技的氮化镓合封芯片,同时采用南芯科技SC2151A协议芯片,同步整流芯片采用华源智信HYC9012,均为高集成方案,外围元件精简。配合PCB堆叠设计,有效减小充电器体积,搭配指示灯时刻了解输出状态,设计实用,用料扎实。

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