多口氮化鎵充電器評測（摺疊插腳雙USB-C口配置）

2023-08-05 06:56:43 1

蘋果在今年的發布會上推出了兩款雙口充電器，定義了新型的雙口充電器設計，支持雙USB-C輸出，並且雙口均支持快充。UOCO.推出了一款40W的雙口充電器，由東莞市合宜電子有限公司製造，得益於內置氮化鎵器件，充電器的體積得到了顯著縮小。充電器採用摺疊插腳，體積小巧便於攜帶。

充電器支持雙口功率盲插，兩個接口均支持40W輸出，雙口同時輸出時支持功率自動分配，且雙口均支持快充，滿足兩個設備同時快充需求。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解，看看內部的用料和設計如何。

充電器為經典直板造型，機身通體PC材質白色外殼，表面啞光處理。

機身正面印有UOCO.品牌。

側面印有充電器參數

型號：CH035-CC

輸入：110-240~50/60Hz 1.2A

USB-C1/C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V2.66A、20V2A

PPS：3.3-16V2.5A、3.3-11V3.65A

USB-C1 USB-C2：（20W 20W）5V3A、9V2.22A

總輸出：40W Max

製造商：東莞市合宜電子有限公司

充電器已經通過了FCC、CE、CB、RoHS認證。

充電器配備可摺疊美規插腳，攜帶方便且不會刮傷包裡其它設備。

輸出端有LED指示燈以及雙USB-C接口，接口有金屬環裝飾更顯精緻，外殼上印有輸出參數。

測得充電器機身高度為42.97mm。

寬度為39.86mm。

厚度為31.9mm。

和蘋果35W充電器對比，體積優勢明顯。

拿在手上的大小直觀感受。

淨重約為73g。

接通電源LED指示燈亮藍光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C1口支持Apple2.4A、QC3.0、QC4 、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議。

PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V2.66A、20V2A五組固定電壓檔位，以及3.3-11V3.65A、3.3-21V2A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口兼容協議和C1口的一樣。

PDO報文也完全相同，即兩個C口單口輸出性能一樣，支持功率盲插。

在對充電器有了基本了解後，下面繼續對其進行拆解，看看內部情況。

沿外殼接縫拆開充電器外殼，充電器採用多塊PCB組合焊接，交流輸入通過導線焊接連接，空隙打膠填充加強散熱。

取出充電器內部PCBA模塊，模塊共採用五塊PCB焊接組成，分別焊接初級和次級電路，以及USB-C母座，充分利用內部空間。

外殼內部粘貼黑色銅箔輔助散熱。

交流供電導線焊接連接到側面的PCB板上，PCB板均貼有淺綠色導熱墊用於散熱。

PCBA模塊一覽，採用多塊PCB堆疊焊接組成，將熱源分散，均攤發熱降低溫升。

使用遊標卡尺測得PCBA模塊長度約為33.06mm。

PCBA模塊寬度約為34.83mm。

PCBA模塊厚度約為24.69mm。

連接兩塊PCB的小板連接交流電源輸入，小板上焊接共模電感和整流橋等器件。小板對應次級電路有麥拉片絕緣。

黑色的PCB為初級電源部分，焊接氮化鎵主控晶片，氮化鎵開關管，同步整流晶片，貼片光耦和貼片Y電容。初次級開槽插入麥拉片加強絕緣。

綠色的PCB為二次降壓部分，焊接降壓電路和協議部分。

將充電器模塊拆分開，黑色PCB為氮化鎵電源模塊，綠色PCB為協議降壓部分。黑色小板焊接整流橋和共模電感，綠色小板焊接USB-C母座。

通過對充電器的觀察發現，這款充電器採用反激開關電源設計，固定電壓輸出，輸出電壓通過兩路獨立的降壓晶片，內置協議功能，根據負載需求，調節輸出電壓，並支持功率自動分配。下面我們就從輸入端開始了解各個元器件的信息。

輸入端小板上焊接貼片保險絲，NTC熱敏電阻，共模電感和整流橋。

輸入端延時保險絲為貼片封裝，規格為3.15A。

綠色NTC熱敏電阻外套熱縮管，用於抑制上電浪湧電流。

共模電感採用漆包線和絕緣線繞制。

輸入端整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司，型號為WRMSB30M，規格3A1000V。這顆軟橋通過較軟的恢復曲線，比較平滑的關斷特性，可以降低二極體結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

沃爾德WRMSB30M規格資料。

充電頭網拆解了解到，採用沃爾德WRMSB30M的還有即刻65W 2C1A氮化鎵快充充電器、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等產品。

整流橋輸出的脈動直流電送至開關電源小板，兩顆濾波電容頂部套有膠帽絕緣。

兩顆高壓濾波電容來自y.u.g昱光電子。

規格均為33μF 400V。

差模電感採用工字磁芯繞制，外包熱縮管絕緣。

初級主控晶片採用茂睿芯MK2697G，是一顆採用SOT23-6極小封裝的高頻QR AC-DC PWM控制晶片，Vcc耐壓110V，支持9-90V Vcc供電，無需外部穩壓電路，減小布板空間，使用更靈活。採用專利驅動技術，支持直驅增強型GaN功率器件，同時優化SR Vds應力，有效提高了產品效率及功率密度。

茂睿芯MK2697G具有自適應多模式特性，滿足PD快充不同輸出電壓下的能效要求，200KHz工作頻率可以充分利用氮化鎵開關管優勢，提高效率並減小適配器體積。

茂睿芯MK2697G具有輸出過壓、過功率、VCC過壓、輸入過壓保護、同步整流管短路保護等保護功能，適用於USB PD充電器和高功率密度電源應用。MK2697系列已交付大量客戶量產，如：愛莎瓦特65W 2C1A氮化鎵快充充電器。

氮化鎵功率晶片採用能華CE65E300DNYI，是一顆DFN5*6封裝的增強型氮化鎵器件，耐壓650V，瞬態耐壓750V，導阻為300mΩ。相比傳統Si MOSFET器件，這顆GaN器件能大大提升系統效率、功率密度，減小系統尺寸及重量，並降低系統成本。相比市場上其他E mode GaN產品，其Vth要高60%，保證了在各種應用場景的驅動可靠性，無需負壓關斷，PCB Layout也變得更容易。

值得注意的一點是，相對目前市場上的E mode器件的Vth=1.5V，能華採用外延及晶片工藝的自主創新，將Vth提高到2.5V的同時保持2DEG的電阻一致，器件在Vgs=6V導通時電阻也維持不變，這意味著器件的成本(Ron*Die size)和器件飽和電流(Isat)維持在同等水平。

能華半導體是目前少數幾個能同時推出增強型GaN器件和耗盡型級聯GaN器件的半導體公司。此次量產40W2C PD快充產品採用的能華增強型GaN器件 CE65E300DNYI，具有低導通損耗和低開關損耗，能夠提升系統能效和功率密度，減小系統體積和重量；其具有的高閾值電壓優勢，不僅簡化了 PCB 設計流程，而且提高了器件的可靠性，同時還能拓寬器件的應用場景，讓更多的產品享受到GaN帶來的高效優勢。能華CE65E300DNYI可應用於PD快充、適配器、可再生能源、電信以及數據中心、馬達驅動和工業等應用場景。

變壓器特寫，磁芯纏繞膠帶絕緣，並貼有信息標籤。

OR1009光耦用於輸出電壓反饋。

兩顆貼片Y電容串聯提升安全等級。

同步整流晶片特寫，採用SOP8封裝。

兩顆輸出濾波電容來自NJcon永立，為固態電容，規格為470μF 25V。

電源模塊通過右側的排針輸出直流到降壓部分進行降壓輸出。

充電器輸出側一覽，兩塊輸出小板垂直焊接，降壓電感與元件之間打膠固定。

降壓小板一覽，焊接兩顆降壓轉換器晶片，兩路降壓電感和輸出濾波電容。

兩路降壓轉換器來自英集芯，型號IP6537，是一顆集成多種快充協議的降壓SoC晶片，晶片內部集成同步降壓轉換器，支持USB PD3.0快充，支持QC2.0/3.0，支持華為FCP/SCP快充協議，支持MTK PE快充，支持三星AFC快充，支持SFCP快充。

IP6537支持32V工作電壓，輸入耐壓40V，滿足USB PD快充多口降壓以及24V車充應用。晶片內置輸入過壓、輸入欠壓、輸出過流/短路保護，支持過熱保護功能。CC引腳內置過壓保護，耐壓30V，有效防止損壞的數據線造成成品損壞。

IP6537降壓晶片適用於車充、USB PD快充和智能插排應用，提供小體積高性能高集成度的降壓解決方案。輸出線補功能用於補償線損，提升快充速度。

另外一路的降壓晶片也是IP6537。

兩路降壓電感特寫，外套熱縮管絕緣。

輸出固態電容來自瑞隆，規格為100μF 25V。

另外一顆固態電容規格相同。

兩個USB-C母座焊接在垂直小板上。

USB-C母座採用白色膠芯，過孔焊接固定。

全部拆解一覽，來張全家福。

UOCO.這款40W雙口充電器採用摺疊美規插腳設計，小巧便於攜帶。充電器支持雙USB-C接口，支持20V輸出電壓，可用於筆記本電腦充電。輸出還支持3.3-11V3.65A、3.3-21V2A兩組PPS電壓檔位，對安卓手機快充的兼容性也不錯。

充電頭網通過拆解了解到，這款充電器內部採用五塊PCB組合焊接，充分利用內部空間。充電器內部使用茂睿芯MK2697氮化鎵主控搭配能華CE65E300DNYI增強型氮化鎵開關管。能華增強型氮化鎵開關管具有較高的開啟閾值，抗幹擾能力強，可提升系統可靠性。

輸出使用兩路英集芯IP6537降壓晶片用於兩個USB-C接口降壓輸出，實現獨立接口快充設計。充電器內部通過PCB組合焊接的工藝，將發熱源分開，並通過導熱墊利用外殼散熱，整體的設計和用料都很紮實。