主控|睿元实业33W 1A1C氮化镓快充拆解,采用南芯SC3021D氮化镓直驱主控芯片

深圳市聚泉鑫科技有限公司是一家国家级高新技术企业 , 自2009年成立以来 , 一直致力于消费类电子及电源类产品的IC芯片应用开发及电路设计 。 公司产品涵盖移动电源、车载充电器、PD氮化镓充电器、无线充电器等领域 , 整体技术面涵盖AC-DC , DC-DC , DC-AC的各类电源管理方案 。 同时也是国内知名芯片制造商珠海英集芯、英诺赛科、无锡硅动力、无锡力芯微的核心代理商 。
自小米推出迷你33W氮化镓快充后 , Aohi、REMAX等品牌也先后入局 , 掀起了一股30W迷你充热潮 , 市场对这类快充的需求量明显提高 。 为此聚泉鑫近期设计了一∵套33W GaN快充方案并由睿元实业代工生产 , 以满足市场需求 。 这款充电器配置1A1C接口 , 兼容协议丰富 , 最大输出功率33W可以满足手机、平板等设备快充需求 。 下面充电头网就对其进行详细拆解 , 看看用料做工如何 。
一、睿元33W充电器外观

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充电器采用PC材质白色外壳 , 腰身是亮面和哑光撞色设计 , 各面间过渡圆润使用手感好 。

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这款快充采用固定式国标插脚 , 腰身一面印有33W字样 , 表明输出功率 。

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输入端外壳上标注有充电器参数
型号:RY-U33
输入:100-240V~50/60HZ 0.8A
输出:
USB-C:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
PPS:3.3-11V3A
USB-A:5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A
双口输出:5V4.5A
制造商:深圳睿元实业有限公司
产品已经通过了3C认证 。

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顶面1A1C接口分别是黑色和橘红色胶芯 , 接口旁印有QC和PD快充标识 。

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使用游标卡尺实测充电器机身高度为37.74mm 。

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宽度为33.27mm 。

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厚度为33.34mm 。 通过三维可以算得充电器体积约为41.86cm3 , 功率密度仅为0.79W/cm3 。

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【主控|睿元实业33W 1A1C氮化镓快充拆解,采用南芯SC3021D氮化镓直驱主控芯片】和苹果30W充电器直观对比 , 接口更多 , 体积优势也非常明显 。

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拿在手上的直观感受 。

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净重约为48g 。

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议 , 以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充协议 。

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使用KT002测得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议 , 以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充协议 。

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此外C口还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位 , 以及3.3-11V3A一组PPS电压档位 。
二、睿元33W充电器拆解

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将输入端外壳拆开 。

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PCBA模块打胶加固 , 高低压滤波电容均套有绝缘管保护 。

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使用游标卡尺测得模块长度为33.99mm 。

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宽度为26.62mm 。

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厚度为24.93mm 。

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模块采用三块小板组合焊接 , 连接小板还用来支撑USB-A母座 。

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输入端一览 , 保险丝设在输入小板背面 , 正面有NTC浪涌抑制电阻和共模电感 。

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蓝宝保险丝特写 , 额定电流2A 。

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NTC浪涌抑制电阻特写 , 用于抑制上电浪涌电流 。

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共模电感特写 , 用于滤除EMI干扰 。

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另一侧电容加套防火硅胶套保护 。 电容硅胶套是深圳市馨宝科技有限公司 , 用专业硅胶配方制造 , 具有良好的防火性能 , 耐压5000V以内匀安全无忧 , 为PD快充小型化 , 电器安全间隙、绝缘穿透距离、爬电距离等问题提供绝对保障 , 产品已被奥海等多家大型上市公司承认采用量产 。

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输入端小板背面除了保险丝 , 还有整流桥、主控芯片、氮化镓功率开关管以及光耦 。

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WRABS20MG整流桥 , 来自深圳市沃尔德实业有限公司 。

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两颗高压滤波电解电容均为深圳市昱光电子y.u.g品牌 , 规格都是400V 22μF 。 该系列电容采用环保钻石蓝配色 , 工作温度范围:-40℃~105℃ , 3000小时寿命 , 具备抗雷击、耐纹波、高频低阻等优势 , 可以为快充优化产品结构、提升组装工艺发挥作用 。
充电头网拆解了解到 , 昱光电子y.u.g品牌电容还被羽博65W 1A1C氮化镓充电器、智电电子30W 1A1C快充充电器、倍思20W超级硅充电器、麦多多47W 1A1C迷你氮化镓充电器、亿色迷你20W PD快充、海陆通20W PD快充等产品采用 。

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工字电感特写 。

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开关电源主控芯片为南芯SC3021D , 支持170KHz GaN直驱 , 专为30W氮化镓充电器设计 , 在该方案下可采用ATQ17/15绕线式变压器 , 极具性价比 。
据了解 , 南芯SC3021x满足各类高频QR快充需求 , 采用专有的GaN直驱设计 , 省去外置驱动器或者分立驱动器件;集成分段式供电模式 , 单绕组供电 , 无需复杂的供电电路;内置高压启动及交流输入Brown In/Out功能 , 集成了X-cap放电功能 。

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充电头网拆解了解到 , 南芯快充芯片可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品 , 此前已被安克PowerHouse II 400户外电源、羽博300W便携式储能电源、三星45W PD快充车充、紫米20号200W PD快充移动电源、紫米65W 2C1A桌面PD快充、安克Nano 20W PD快充充电器等数十款产品采用 , 品质获得客户高度认可 。

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氮化镓功率芯片采用英诺赛科INN650DA04 , 耐压650V , 导阻480mΩ(max) , 具备高频高效、极低损耗、快速主动散热等特点 , 同时采用DFN5*6封装 , 实现小体积、高效率 。

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英诺赛科INN650DA04资料信息 。
INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品 , 此前已被REMAX 30W氮化镓快充采用 。 第一代氮化镓功率芯片INN650D02此前已被品胜65W 2C1A氮化镓快充、红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充、尚巡120W氮化镓适配器、REMAX 100W氮化镓充电器、摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚65W USB PD氘锋氮化镓快充、飞频65W PD氮化镓充电器、魅族65W氮化镓充电器、Lapo 65W PD氮化镓快充充电器、ROCK 65W 2C1A氮化镓快充等多款产品采用 , 芯片质量获得市场认可 。

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变压器使用绝缘胶带严密包裹 , 据了解 。 变压器供应商为深圳市金尚电子科技有限公司提供 , 主营充电器类高频变压器 。 深圳 , 河源均有生产基地 , 多款自主研发开模磁芯骨架 , 小体积大功率为该公司主导设计生产理念 , 产品广泛应用于手机充电器 , 氮化镓充电器 。

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OR-1009光耦特写 , 用于初级次级通信 , 反馈输出电压 。

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Y电容特写 。

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输出端一览 , 两个USB母座分别焊接在两块小板上 。

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将模块拆分开 , 并将硅胶清理干净 。

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输出小板一面设有两颗滤波固态电容 。

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另一面设有同步整流控制器、整流管、协议芯片以及两颗输出VBUS开关管 。

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同步整流控制器采用杰华特JW7726B , 支持CCM、DCM、QR和ACF模式 , 在振铃期间能有效防止同步整流MOSFET的误开通;具有快速关断能力以便能兼容CCM;在启动过程中(VCC建立之前)能有效防止门极gate被耦合至开启电压 。 据了解 , 目前JW7726系列产品累计发货量已接近千万颗 。

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杰华特JW7726B资料信息 。

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同步整流管采用谷峰GT52N10 , 耐压100V , DFN5x6封装 。

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谷峰GT52N10资料信息 。

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输出滤波固态电容来自JSH益阳万京源 , 规格为25V 220μF 。

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另一颗也是来自益阳万京源 , 规格为25V 470μF 。

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协议芯片采用英集芯IP2726 , 用于1A1C接口输出电压控制 。 IP2726是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC , 支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议 。 具有高集成度和丰富的功能 , 在应用时仅需极少的外围器件 , 有效减小整体方案的尺寸 , 降低BOM成本 。

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充电头网了解到 , 英集芯IP2726已经通过了高通QC4+认证 , 拿到了中国大陆地区第一张QC4+认证证书 。
充电头网了解到 , 英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化镓快充充电器、RAVPOWER 90W双USB-C口PD快充充电器、斯泰克100W双USB-C口氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C USB PD快充充电器、坤兴18W USB PD3.0 PPS快充充电器等产品采用 。 此外 , 英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可 。
输出VBUS开关管特写 , 丝印CWT3121AP 。

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另一颗CWT3121AP开关管特写 。

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USB-C母座特写 , 过孔焊接 。

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USB-A母座特写 。

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全部拆解完毕 , 来张全家福 。
充电头网拆解总结
睿元这款33W氮化镓快充设计风格简约 , 而与这种简约风相反的是兼容丰富的快充协议 , 支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS多个市面主流快充协议 , 具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组齐全电压档位 , 具备3.3-11V3A PPS电压档位 , 整体性能强悍 。 支持华为22.5W快充 , 同时也能满足小米、苹果、三星等品牌手机快充需求 。
充电头网拆解了解到 , 由聚泉鑫设计的这个DEMO整体尺寸做到了33.99*26.62*24.93mm , 功率密度达到了1.46W/cm3之高 , 做得非常小巧 。 其采用三块小板组合焊接设计 , 其中连接小板上设USB-A母座 , 巧妙解决了迷你双口快充的母座布局问题 。 另外整个模块打胶加固 , 全部滤波电容套有绝缘胶套 , 初次级间设有隔离板 。
充电器采用南芯SC3021D主控搭配英诺赛科INN650DA04氮化镓功率芯片 , 以及杰华特JW7726B搭配谷峰同步整流管组成开关电源 , 采用英集芯协议芯片IP2726控制双口输出电压 , 实现33W氮化镓快充核心器件的全国产化 。 INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品 , 英诺赛科基于该器件推出了新的30W氮化镓快充DEMO板 , 助力30W迷你快充市场发展 。

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