氮化镓充电器拆解报告：钜海100W 2A2C氮化镓充电器
来源:与非网发布时间:2023-10-181933浏览
询问 AI钜海科技推出了一款100W氮化镓充电器，这款充电器为白色塑料外壳，配有固定欧规插脚，支持宽电压输入。输出方面具备2C2A输出接口，两个USB-C接口都支持100W输出功率，满足为笔记本电脑充电，USB-A口支持30W输出功率，可满足手机充电使用。同时还支持功率分配功能，支持多口同时使用。
充电头网获悉，这款充电器内部快充方案全部来自智融科技。智融科技在广泛应用的快充降压芯片上，拓展了氮化镓控制器，氮化镓合封芯片和同步整流控制器，现已形成氮化镓全套芯片布局，一站式满足主流氮化镓快充应用。下面就带来这款充电器的拆解，一起了解内部的快充芯片方案。
此前充电头网还拆解过钜海65W 2C1A氮化镓充电器，欢迎查阅。
钜海100W氮化镓充电器外观
钜海科技这款100W氮化镓充电器机身主体为方块造型设计，一侧配备带棱形凸出端的欧规插脚，通体白色显得整体风格十分简约。
机身正面右下角印有钜海科技字样。
机身一侧印有充电器参数信息。
充电器参数特写
型号：G1004F
输入：100-240V~50/60Hz 2.0A MAX
总输出：100W MAX
USB-C1/C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 100W MAX
USB-A1/A2：4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A 30W MAX
制造商：东莞市钜海科技有限公司
充电器通过了CE认证，以及VI级能效认证。
充电器欧规插脚特写。
机身对应插脚端处做了双翼设计，可以保证使用稳定性。
输出端配备2A2C四个USB接口，每个接口旁都印有相应的标序以及最大输出功率，方便用户使用。
USB-A2接口下方还设有指示灯。
实测充电器机身长度为75.4mm。
宽度为75.26mm。
厚度为28.71mm。
和苹果96W充电器对比，这款机身主体要小一圈。
充电器那种手上的大小直观感受。
另外测得充电器重量约为266g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位，以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的一样。
PDO报文也相同，两个USB-C口单口输出性能一样，支持功率盲插。
测得USB-A1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
测得USB-A2口兼容协议和USB-A1口的相同。
钜海100W氮化镓充电器拆解
看完了钜海这款100W氮化镓充电器的展示和输出测试，下面就进行拆解，看看充电器的快充方案。
首先沿机身外壳接缝拆开外壳，内部PCBA模块采用灰色导热胶填充。
PCBA模块通过导线焊接连接供电。
导线另一端焊接连接插脚。
从壳体中取出PCBA模块。
PCBA模块正面填充灰色导热胶。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为69mm。
PCBA模块宽度约为65mm。
PCBA模块厚度约为21.27mm。
清理掉胶水，PCBA模块正面一览，左下角为交流输入端，焊接保险丝，NTC浪涌抑制电阻，共模电感，安规X2电容和整流桥。在左侧上方焊接高压滤波电容和变压器。右侧焊接同步整流管，滤波电容。右下角焊接输出降压小板以及降压电感。
PCBA模块背面焊接氮化镓主控芯片，氮化镓开关管，贴片Y电容，反馈光耦。次级焊接同步整流控制器，降压主控芯片和VBUS开关管。
通过对PCBA模块的观察发现，钜海这款100W氮化镓充电器采用反激开关电源设计，同步整流，固定电压输出。输出采用三路独立的同步降压电路，实现四口快充输出以及功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
输入端焊接保险丝，NTC浪涌抑制电阻，高压滤波电容等元件。
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
侧面焊接绿色压敏电阻，安规X2电容和降压小板。
两颗NTC浪涌抑制电子来自至敏电子，型号分别为HNP3D13和HNP5D13，用于抑制充电器上电的浪涌电流。
安规X2电容来自STE松田电子，规格为0.33μF。
第二级共模电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
整流桥型号GBU1510L，规格为15A 1000V。
四颗高压滤波电容规格为400V 22μF。
还有三颗滤波电容规格为400V 33μF，总滤波电容规格为187μF。
充电器初级主控芯片来自智融，型号为SW1106，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。
SW1106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。
SW1106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SW1106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。
氮化镓开关管来自英诺赛科，型号INN700D140C，是一颗耐压700V的增强型氮化镓单管，器件在原有650V耐压基础上升级至700V，瞬态耐压为800V。器件导阻为106mΩ，支持更高功率应用。
INN700D140C支持超高开关频率，无反向恢复电荷，具有极低的栅极电荷和输出电荷，符合JEDEC标准的工业应用要求，内置ESD保护，符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规，适用于AC-DC转换，DC-DC转换等高能效高密度应用。采用DFN8*8封装。
英诺赛科 INN700D140C 资料信息。
为主控芯片供电的滤波电容规格为50V 10μF。
91mΩ电阻用于检测开关管电流。
侧面焊接同步整流管，变压器。
变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。
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TMY1471K。
另一颗贴片Y电容料号为TMY1470J。
亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器采用智融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/LowSide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。
同步整流管来自捷捷微，型号JMSH1004BC，NMOS，耐压100V，导阻3.5mΩ，采用TO220封装。
三颗输出滤波电容来自盛通，E2系列固态电容，规格为560μF 25V。
在输出侧焊接USB-C降压小板，USB-A母座和指示灯小板。
两块降压小板特写，元件布局基本相同，但是从焊接处看出，两块小板还是有明显差异的。
用于USB-C1接口的降压小板正面特写，焊接输入输出滤波电容，降压电感和USB-C母座。
背面焊接降压主控芯片，同步降压开关管，大电流走线露铜加锡。
智融SW3561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，支持100W功率输出。
智融SW3561内部集成降压转换器，双USB-C口通路控制，母线电压检测，搭配两颗同步降压开关管和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，满足小体积设计。
芯片具备I2C接口，输出电流，线损补偿等保护阈值均可通过I2C接口进行设定，内置的ADC可实现输入输出电压，输出电流，芯片温度等9个通道的数据采样，支持外接MCU进行参数显示。SW3561内置的MCU支持自动功率控制，多口降压快充应用时不再需要外置MCU，电路更加简洁。
两颗禾纳CWR03N041AP用于同步整流降压，NMOS，耐压30V，导阻4.1mΩ，采用PDFN3030封装。
输入端滤波电容规格为47μF 25V。
降压电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
输出滤波电容规格为220μF 25V。
3mΩ取样电阻用于检测输出电流。
USB-C母座采用过孔焊接固定，蓝色胶芯不露铜。
另一块降压小板正面同样焊接输入输出滤波电容，降压电感和USB-C母座。
背面焊接降压主控芯片和同步降压开关管，大电流走线露铜加锡。
降压协议IC采用智融SW3516P，这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片，支持A+C口任意口快充输出，支持双口独立限流，参数和规格均与智融SW3516H相同。
SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议，最大输出PD 100W，CC/CV模式，以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件，即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
智融 SW3516P 详细资料。
充电头网拆解了解到，智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充、绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用，芯片性能质量获客户一致认可。
两颗禾纳CWR03N041AP用于同步整流降压。
输入端滤波电容规格为47μF 25V。
降压电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
输出滤波电容规格为220μF 25V。
5mΩ取样电阻用于检测输出电流。
USB-C母座采用蓝色胶芯。
用于两个USB-A口的降压芯片同样采用智融SW3516P。
两颗禾纳CWR03N041AP用于同步整流降压。
降压电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
输出滤波电容规格为220μF 25V。
输出VBUS开关管来自禾纳，型号AET3125BP，是一颗双NMOS，耐压30V，导阻11mΩ，用于双USB-A口输出控制，采用PDFN3030封装。
两颗5mΩ电阻用于检测输出电流。
USB-A母座采用过孔焊接固定，蓝色胶芯。
指示灯小板粘贴泡棉遮光。
小板正面焊接LED指示灯和限流电阻。
背面没有焊接元件。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
钜海这款氮化镓充电器为方形外观设计，配有欧规固定插脚。充电器具备2C2A输出接口，USB-C接口支持100W输出功率，并支持功率自动分配。USB-A口支持30W输出功率，并支持功率自动分配，可同时满足手机和电脑同时快充需求。
充电头网通过拆解了解到，这款充电器内部采用智融SW1106P+SW1608氮化镓快充电源方案，搭配使用英诺赛科INN700D140C氮化镓开关管和捷捷微同步整流管，组成固定电压输出的开关电源。
输出采用DC-DC二次降压方案，使用一颗SW3561H控制两颗SW3516P进行三路降压输出，其中SW3561H内部集成MCU，具备自动功率控制功能，无需外置MCU进行功率自动分配控制。智融科技现已实现氮化镓快充全套芯片布局，一站式满足大功率多口快充应用。
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