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拆解報告:榮耀親選樂塢33W 2A1C氮化鎵魔方插座

2023/01/10
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插線板加快充充電器的組合,大大方便了消費者的使用,在固定場所使用一個二合一的魔方插座,可以同時滿足220V電器和手機等設備的充電使用,整潔實用。榮耀親選推出了一款樂塢快充魔方33W,自帶1.5米線纜,還具備兩個新國標五孔插孔,滿足日常延長和擴展需求。

這款魔方插座配備2A1C三個輸出接口,均支持33W榮耀SCP超級快充。支持20V輸出,可為USB-C接口的筆記本電腦充電。同時內置氮化鎵技術,效率更高發(fā)熱更低。下面充電頭網就帶來樂塢快充魔方33W的拆解,一起看看內部的設計和做工如何。

樂塢33W氮化鎵魔方插座開箱

包裝盒正面印有產品品牌、名稱和外觀。

背面印有產品賣點描述,規(guī)格參數以及生產廠商信息。

包裝內含插座以及使用說明書。

插座采用魔方造型設計,可以發(fā)揮立體機身不占桌面空間優(yōu)勢,還能避免用電高峰時的“打架”情況,自帶三腳插頭電源線,插腳套有塑料殼保護,十分講究。

插頭兩側設有小凹面,方便插拔使用。

插座機身并非標準的立方體,而是偏“瘦”一些,整體實際很小巧,側身以及背面外殼磨砂,正面外殼則是高光亮面處理。

機身正面設有2A1C三個USB接口以及指示燈,可以滿足三個智能設備同時充電。

正面邊緣倒角設計,下方還有顯眼的33W GaN字樣,表明插座內置快充模塊采用了氮化鎵黑科技,這也是產品做得很小巧的一大原因。

機身兩側均設有一個3+2新國標組合插孔。

另一側插孔一覽。

插孔內置安全門,可以防止異物進入造成觸電風險。

機身背面印有產品詳細規(guī)格參數,生產商為深圳市和宏實業(yè)股份有限公司,產品通過了CCC認證。

產品規(guī)格參數特寫

型號:AC-222C

額定功率:2500W MAX,10A MAX,250V~

輸入:200V-240V~50/60Hz 1.2A MAX

輸出:

USB單口:

USB-C:5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A、5.5-11V3A

USB-A1/A2:5V2A、9V2A、12V1.5A、5.5-11V3A

USB雙口:

USB-C+USB-A1/A2:22.5W+10W(5V2A)

USB-A1+USB-A2:共享15W(5V3A)

USB三口:

USB-C+A1+A2:22.5W+共享10W(5V2A)

機身底部貼有防滑墊,保證插座穩(wěn)定使用。

測得電源線長度約為1.5米。

插座機身長度為63.12mm。

寬度為47.7mm。

高度為62.19mm。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得插座凈重約為304g。

接通電源,插座機身正面指示燈亮白光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-A1口支持FCP和QC2.0快充協(xié)議。

測得USB-A2口同樣支持FCP和QC2.0快充協(xié)議。

測得USB-C口支持FCP、QC2.0/4+、PD3.0、PPS快充協(xié)議。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四組固定電壓,以及5-11V3A一組PPS電壓檔位。

樂塢33W氮化鎵魔方插座拆解

看完了這款魔方插座的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

首先撬開側面的蓋板,在蓋板內部是焊接連接的一體銅條。

魔方插座內部模塊通過螺絲固定在殼體內。

一體銅條與插座模塊通過錫焊焊接連接,焊點飽滿圓潤。

擰下四顆固定螺絲,取出內部模塊。

輸入導線焊接連接到一體銅條上供電。

快充模塊也焊接到一體銅條上,快充模塊電容變壓器之間大面積涂膠導熱及固定元件。

側面一覽,零線焊接到一體銅條上,并焊接連接到快充模塊。輸入導線通過螺絲和線卡固定。

快充模塊和插座模塊通過焊接和卡扣固定。

快充模塊背面焊接黃銅散熱片。

焊接取下快充模塊,插座模塊粘貼黑色麥拉片進行絕緣。

快充模塊背面焊接的黃銅散熱片以及塑料絕緣板特寫。

焊接取下黃銅散熱片,白色塑料絕緣板插入初次級之間開槽進行絕緣,對應發(fā)熱器件粘貼導熱墊進行散熱。

快充PCBA模塊正面一覽,右上角焊接貼片保險絲,熱敏電阻,共模電感,安規(guī)X2電容,依次焊接高壓濾波電容開關變壓器。在下方焊接濾波電容,降壓電感。USB-A和USB-C母座分別焊接在底部獨立的協(xié)議小板上。

PCBA模塊背面焊接整流橋,氮化鎵合封芯片,反饋光耦,同步整流控制器和同步整流管,以及一顆降壓轉換器。

通過對快充PCBA模塊的觀察發(fā)現,樂塢快充魔方采用高頻QR開關電源設計,采用南芯科技合封氮化鎵芯片以及同步整流控制器,寬范圍電壓輸出用于USB-C接口供電,USB-A口通過降壓電路進行輸出,單獨輸出時支持快充,多口輸出時USB-A口為5V輸出,協(xié)議芯片和降壓轉換器均來自南芯科技。下面我們就從輸入端開始了解整個PCBA模塊的設計和用料。

輸入端貼片保險絲規(guī)格為3.15A。

NTC熱敏電阻絲印5D-7,用于抑制插電時的浪涌電流。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,底部焊接絕緣支架,并纏繞高溫膠帶絕緣。

安規(guī)X2電容來自STE松田電子,規(guī)格為0.1μF。

整流橋來自深圳市沃爾德實業(yè)有限公司,型號WRABS20MG,是一顆具有高浪涌能力的軟橋,這顆軟橋具有更高浪涌特性和較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

充電頭網了解到,采用該型號軟橋的產品還有征拓20W迷你PD快充充電器、倍思20W超級硅充電器、睿高20W 1A1C快充充電器、麥多多20W迷你PD快充、POWER4 18W USB PD快充充電器等。同時沃爾德軟橋系列產品還被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快充、洛克65W氮化鎵PD快充、麥多多2C1A 65W氮化鎵快充等數十款產品采用。

三顆高壓濾波電容來自豐賓,規(guī)格均為15μF400V。

差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

開關電源主控芯片采用南芯科技的SC3056,內置氮化鎵功率器件和控制器。采用高頻準諧振反激控制,具有全負載范圍高能效和高可靠性,源自南芯科技的SC305x GaN Combo系列。SC3056內部集成650V耐壓的氮化鎵開關管,可輕松驅駕30W~40W輸出功率范圍。

SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底開通以提高效率;提供自適應的頻率折返用于實現全負載范圍內的高效率;無負載時,芯片以突發(fā)模式運行,降低待機功耗。轉換器內置高壓啟動電路,可實現超低的待機功耗和超快的啟動速度。

SC3056內部集成軟啟動電路,以及用于超寬輸出范圍的分段式供電電路。在突發(fā)和故障模式下具有超低的工作電流,滿足待機能效要求。最高工作頻率為175KHz,大幅降低磁性器件的體積和成本。全功率范圍具備抖頻功能,用以改善EMI性能。

芯片內置過熱保護,供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護過載保護,提供完善全面的保護功能。

據充電頭網了解,南芯科技的快充方案廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,并被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充、華為66W超級快充車充、華為50W超級快充無線車充、紫米20號200W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源50W超級閃充版、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、公牛600W戶外移動電源、安克PowerHouse II 400戶外電源等數十款產品采用,品質獲得客戶高度認可。

一顆10μF 50V電解電容用于南芯合封氮化鎵芯片供電。

變壓器采用ATQ1812磁芯,并采用高溫膠帶嚴密纏繞絕緣。

貼片Y電容使用特銳祥SMD-Y2系列,型號為TBY2471ME,使用兩顆串聯連接,加強耐壓,提高安全等級,滿足安規(guī)要求。特銳祥的貼片Y電容具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產及銷售,注冊資本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用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛(wèi)等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

另外兩顆貼片Y電容料號相同。

CT1019光耦用于輸出電壓反饋調節(jié)。

同步整流控制器來自南芯科技,型號SC3503,是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態(tài)電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。

南芯科技SC3503是一顆成熟的同步整流控制器,已經應用于綠聯30W PD快充氮化鎵充電器、征拓65W 2C1A氮化鎵充電器、倍思65W氮化鎵插座、努比亞小黃人65W雙口氮化鎵快充等眾多產品中。

同步整流管絲印NM9P5,采用DFN5*6封裝。

輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格為680μF 25V。

USB-C接口小板焊接協(xié)議芯片和USB-C母座,以及熱敏電阻等元件。

背面焊接VBUS開關管,電流取樣電阻和TVS管等。

協(xié)議芯片來自南芯科技,型號SC2151A,該芯片已經獲得USB-IF PD3.0認證,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封裝,是一顆支持PD和DP/DM快充協(xié)議的控制器,內部集成反饋環(huán)路,支持最新的Type-C和PD3.0標準,同時還支持使用DP/DM接口的專有快充協(xié)議,適用于各類適配器應用。

南芯科技SC2151A內部集成了32位高性能MCU內核,集成24kB單次編程存儲器和2kB RAM。該控制器針對各類快充協(xié)議集成了USB PD物理層、Type-C檢測、DP/DM快充協(xié)議物理層,VCONN供電。

此外,針對快充適配器方案內置了輸出放電路徑、內置可編程反饋補償、電壓電流檢測、10bit高性能ADC、兩個10bit DAC、NMOS通路管驅動、I2C通信接口以及豐富的保護電路,為適配器等應用提供了簡單高效的協(xié)議控制器解決方案。

充電頭網了解到,南芯SC2151A協(xié)議芯片還被綠聯30W PD快充氮化鎵充電器、古石科技30W PD快充氮化鎵充電器、安克30W迷你氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵快充充電器等知名品牌的數十款產品采用,產品質量獲客戶一致認可。

VBUS開關管絲印DC3908。

USB-C母座采用過孔焊接固定,白色膠芯不露銅。

USB-A小板上焊接兩個USB-A母座,協(xié)議芯片,VBUS開關管。

背面焊接電流取樣電阻,TVS管和兩顆運放芯片。

兩個USB-A口的協(xié)議芯片同樣來自南芯科技,型號SC2021A,是一款高度集成的Type-C/PD和DPDM快充控制器。符合最新的Type-C和PD 3.0標準,通過了USB PD3.1符合性測試。芯片支持專有的高壓快充協(xié)議,包含一組USB-C接口和兩組DPDM接口,滿足1A+1C雙口快充應用。

南芯科技SC2021A內部集成32位高性能MCU內核,2.5Kb內存和32Kb的MTP存儲器,支持私有快充協(xié)議。SC2021A 通過集成 USB PD 基帶 PHY、Type-C 檢測、雙 DPDM PHY、內置VBUS 放電路徑、VCONN 電源、可編程反饋補償、電壓和電流檢測、10-bit ADC、雙10-bit DACs,、NMOS 柵極驅動器、I2C 接口和保護電路,來最大限度地減少外部組件。

SC2021A支持多種保護機制,包括過壓保護(OVP)、欠壓保護(UVP)、過流保護(OCP)、短路保護(SCP)、過溫保護(OTP)、DPDM過壓保護、 CC過壓保護、VCONN 過壓保護、VCONN 過流保護和 VCONN 短路保護,有效保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。SC2021A采用QFN 4*4-32封裝。具備良好的協(xié)議兼容性和豐富的控制接口,可用于車充以及快充應用。

兩顆運放芯片來自微盟,型號ME321,是一顆單運放芯片,配合取樣電阻用于USB-A口電流檢測。

用于USB-A口的VBUS開關管,絲印PC015。

另一顆VBUS開關管絲印DC3908。

USB-A口采用白色膠芯,正負極加寬支持大電流快充。

另一個USB-A口為相同的設計。

用于USB-A口輸出的降壓芯片來自南芯科技,型號SC8112,是一顆雙路輸出的同步降壓轉換器,芯片內部集成開關管,支持4.6-36V輸入電壓,輸出電流6A,輸出電壓可由分壓電阻設置,支持高精度輸出電流限制,總輸出功率可由電阻設置,便于恒功率輸出;支持線損補償,可編程的頻率設置和工作模式選擇;支持完整的保護功能,包括過電壓、過電流保護,短路保護和過熱保護,適用于車充,多口墻充,hub和工業(yè)應用。

南芯科技 SC8112 詳細資料。

搭配南芯科技SC8112的磁環(huán)降壓電感特寫。

用于USB-A口的濾波固態(tài)電容,規(guī)格為470μF 16V。

用于供電指示的白色LED燈。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

樂塢快充魔方插座自帶1.5米長線纜,并具備兩個新國標五孔插孔,適合桌面使用,能滿足日常的交流電源和擴展需求。這款魔方插座還具備2A1C三個輸出接口,全部支持33W榮耀SCP超級快充,其中USB-C口還支持20V輸出,可以為筆記本電腦充電。

充電頭網通過拆解了解到,這款快充魔方插座全套采用南芯科技的快充解決方案,采用SC3056合封氮化鎵芯片搭配SC3503同步整流控制器,協(xié)議芯片方面采用SC2151A搭配SC2021A,用于2A1C三個接口協(xié)議識別,并內置SC8112降壓轉換器,用于多口同時輸出時USB-A口降壓輸出。

魔方插座內部采用插座模塊與快充模塊的組合設計,通過銅條焊接連接,結構清晰。內部高壓電解電容來自豐賓,與變壓器之間大量打膠加固,輸出母座采用小板焊接連接,充分利用空間。魔方插座內部結構緊湊,做工和用料都很扎實。

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