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拆解报告:HYPER JUICE 100W 3C1A氮化镓快充充电器HJ417

作者:时间:2021-09-22来源:充电头网收藏

  海外知名充电配件品牌近期在indiegogo上众筹了一款全新的100W快充。这款产品基于纳微GaNFast功率芯片,采用堆叠设计思路,不仅支持自带可折叠的插脚,而且还集成了一个AC插口,在使用时,不会占用两孔插座,并支持最多16款堆叠使用。

本文引用地址:http://www.ts2cars.com/article/202109/428381.htm

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  回到充电本身也是颇有亮点,配备了3C1A四个输出接口,可同时满足四台电子设备的充电需求;在单口输出时,C口支持盲插输出100W。同时借助技术的优势,实现了小巧的外形尺寸,出门携带比较方便。

  关于这款产品的性能,充电头网在不久前已经分享了相关评测内容。今天这篇文章继续分享这款的内部拆解。

一、 100W 3C1A快充外观

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  充电器的包装盒为橙+白配色,正面居中印着产品的外观图、品牌,以及特点。

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  从包装盒背面的使用场景图可以看到,这款充电器可以同时为四台设备充电。

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永利登录网  包装盒里的产品使用塑料内衬固定,轻便减震。

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   100W 3C1A氮化镓快充充电器采用黑色PC阻燃材质的外壳,橙色接口。机身整体均为哑光处理,侧面印有品牌logo。与常规充电器不同的是,这款产品正面设有一个AC插孔。

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  机身正面自带AC接口一大一小,为美规插脚的标准,同时也兼容国内标准,可支持最大1500W的负载功率。

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  充电的底面为折叠式美规插脚,对于旅行充电器而言,收纳起来更加方便。

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  从参数信息可以看到,充电器的型号为HJ417,支持100-240V 50/60Hz宽电压输入,额定电流为2.4A;输出方面,3个C口均支持100W快充,A口支持18W快充,已经通过了FCC认证。

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  输出端的四个接口均设有橙色装饰环,并采用橙色胶芯。

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  尺寸方面,充电器的长度约为86.1mm。

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  宽度约为45.2mm。

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  厚度约为31mm。折算成功率密度,约为0.83W/cm³,这在百瓦多口充电器中,算是一个非常高的水平。

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  裸机净重在161.5g左右。

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  就整个充电的三维尺寸和重量而言,与常规100W氮化镓充电器差别不大,甚至要比一些传统硅功率功率器件的单口100W充电器还更有优势。

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永利登录网  居家使用时,除了能够提供多达四个接口的供电能力,也不用担心原有的插座孔位被占用。

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永利登录网  性能方面,ChargerLAB POWER-Z KT002测得C1接口输出支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0、PPS等快充协议。

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  C1口的PDO报文显示,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V 3A的PPS电压档位。

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永利登录网  C2接口的输出快充协议与C12口保持一致。

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  C2接口的PDO报文与C1口也完全一致。

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  C3接口的输出快充协议与C1、C2接口一样。

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永利登录网  C3接口的PDO报文也与C2、C3一样。

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永利登录网  A口输出支持的快充协议也非常广泛,相对于C口而言,还新增了SCP超级快充协议。

二、HYPER JUICE 100W 3C1A氮化镓快充拆解

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永利登录网  使用切割机将充电器大卸八块,取出内部电源模块。

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  AC插脚与电源模块固定在一起,AC-DC电源部分,正面覆盖大面积的黄铜散热片,并使用绝缘胶带包裹绝缘。

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永利登录网  主PCB板背面使用一块黄铜散热片实现了全覆盖,镂空的部分为AC插孔。

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  在AC插脚下面,放置了开关电源的输入EMI滤波电路以及一颗永铭的高压电解电容。

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  输出端采用的是二次降压电路,四个接口均垂直焊接在PCB板上,并在接口外围设置了一圈LED灯。

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  内部电源模块的长度约为82.6mm。

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永利登录网  宽度约为40.5mm。

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  厚度约为25mm。

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  将电源模块外围的金属散热片拆除,可见PCB板上布满元器件,同时也使用了大量的硅胶填充在元器件之间间隙。

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  正面以变压器为界,输入端为整流滤波电路,输出端为二次降压。此外,在电解电容和变压器之间设有一块小PCB板,为初级侧的控制电路。

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  来看一下背面,由于初级侧控制电路采用了独立设计,所以背面看起来没有太多的芯片,次级侧设有同步整流电路。

永利登录网  充电头网通过观察分析发现,这款100W 3C1A氮化镓快充充电器采用的是开关电源+二次降压输出的方案,其中开关电源部分为高频QR架构,二次降压部分为三路独立设计,支持功率智能分配。

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  输入端的小PCB板上设有一颗5A的延时保险丝。

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  两级共模电感,用于滤除EMI干扰。

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永利登录网  这颗安规X2电容来自KNSCHA科尼盛。

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  输入滤波采用了多个品牌的电解电容,其中一颗为永铭的KCX系列,规格为400V 27μF。该系列产品工作温度范围在-55℃~105℃,3000小时寿命,并具备抗雷击、低漏电流(低待机功耗)、高纹波电流、高频低阻抗等性能优势。

永利登录网  充电头网了解到,凭借小体积的特点,永铭KCX系列电解电容还被公牛65W氮化镓快充、飞利浦65W氮化镓快充插座、摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器、京造65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓快充等产品采用,获得客户一致认可。

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  另有一颗昱光的电解电容,规格为400V 12μF。

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永利登录网  还有5颗由KNSCHA科尼盛提供,三颗规格为400V 33μF,两颗规格为400V 22μF。科尼盛MHT系列点解电容具备耐高压、抗雷击、小型化、低阻抗和高纹波等优秀特性。

永利登录网  充电头网了解到,采用科尼盛电容还被HYPER JUICE 100W 2C2A氮化镓快充、安述240W氮化镓+碳化硅电源、今翔65W 2C1A氮化镓快充、尚巡120W氮化镓充电器、飞利浦65W快充插座等产品采用,品质获得客户一致认可。

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永利登录网  主控芯片供电电容同样来自科尼盛,规格为50V 10μF。

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永利登录网  PWM主控芯片和氮化镓芯片都焊接在变压器旁边的这块小PCB板上。

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永利登录网  主控芯片采用安森美NCP1342,这是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器,内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护和多重完善的保护功能。

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永利登录网  氮化镓功率芯片来自纳微半导体,纳微NV6127采用QFN6*8mm封装,散热性能升级,125mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。

  充电头网拆解了解到,采用纳微NV6127氮化镓芯片的产品还有联想90W闪充双口氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等。此外,纳微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W饼干氮化镓快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充、小米65W氮化镓充电器、SlimQ 65W氮化镓快充、Anker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器等产品采用,获得市场高度认可。

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永利登录网  纳微NV6127资料信息。

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永利登录网  PCB板背面是一些阻容元件,标注了PD100W和3C1A字样。

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  采用的是RM10绕线变压器,变压器采用绝缘胶带严密包裹。

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  主PCB板背面的输入端设有两颗整流桥,并联用于均摊发热。

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永利登录网  初次级之间的贴片Y电容来自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。

永利登录网  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,采用特锐祥贴片Y电容的产品还有努比亚65W氮化镓充电器、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器、倍思45W双USB-C口氮化镓快充、飞频65W USB PD氮化镓充电器、罗马仕65W USB PD氮化镓充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器等多款产品,性能获得客户一直认可。

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永利登录网  此外设有一颗光耦,用于输出电压反馈稳压。

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  次级侧这颗丝印IBHJM的芯片就是同步整流控制器,来自MPS,型号MP6908A,最高工作频率600KHz。

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  两颗同步整流MOS管均采用AOS万代的AONS62922,NMOS,耐压120V,两颗并联。

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  次级侧除了同步整流电路外,还设置了四颗二次降压的MOS管。

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  角落里是圣邦威SGM2200-5.0V输出的的LDO,丝印SD6KI。

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永利登录网  正面对应的位置是同步整流输出滤波固态电容,规格均为25V 1000μF。

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  三个USB-C接口焊接正在同一块PCB板上,两路独立降压设计,设有两颗降压芯片以及两颗输出VBUS开关管。

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永利登录网  PCB板背面一览。

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  二次降压芯片采用的是智融SW3516H,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。其集成了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,支持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。

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  充电头网通过拆解了解到,智融SW3516H还被努比亚65W 2C1A氮化镓充电器、洛克65W氮化镓快充充电器、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器、绿联65W 2C1A氮化镓快充、ANKER 65W双口超能充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。

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永利登录网  另一路降压同样采用智融SW3516H控制。

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永利登录网  两路输出VBUS管同型号。

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永利登录网  输出滤波固态电容均来自南通江海,规格25V 100μF。

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永利登录网  第三个USB-C口的降压电路单独使用PCB板布置,靠近初级侧这边外套热缩管绝缘。

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永利登录网  这一路降压PCB板上设有一颗主控芯片、两颗降压MOS、一颗降压电感、两颗电容以及一颗VBUS开关管。

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永利登录网  降压电芯片同样为智融SW3516H,高度集成,外围精简。

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  两颗滤波电容均来自昱光,规格25V 220μF。

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  USB-A接口输出单独使用了一块PCB板,这块小PCB板上也设有一个降压电路。

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永利登录网  PCB板背面贴有绝缘板。

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  降压芯片采用的是智融SW3526,采用内置MOS设计,外围更加精简。该芯片可支持USB-C口或者USB-A口输出控制,内部集成了3.5A高效率同步降压转换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等充电协议,支持CC/CV模式,外部仅需少量器件,即可组成完整的高性能多快充协议充电解决方案。

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  智融SW3526资料信息。

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  A口输出滤波电容同样来自煜光,规格25V 220μF。

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  充电器的3C1A四个输出接口,由一颗外置的单片机协调控制,实现各个接口的功率智能分配。

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  USB-C接口外侧LED灯环,总计用了28颗LED灯。

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永利登录网  充电器全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

永利登录网  HYPER JUICE这款100W 3C1A氮化镓快充基于传统充电器的外观下,融入了创新的设计,AC交流电插口的加入,缓解了某些应用场景中插孔紧缺的情况。同时多口输出的设计,也契合了当下用户多设备充电的场景需求。

  性能方面,基于氮化镓技术实现了效率和体积的突破,做到了小体积、大能耐,支持任意单C口100W输出,以及A口18W输出,并且兼容了众多主流的充电协议。无论用户连接哪个接口,都能够给设备快速充电,使用体验得到提升。

永利登录网  充电头网拆解了解到,充电器的架构为QR反激拓扑+二次降压,核心器件为AC-DC部分的纳微氮化镓芯片,高频、高效的特点,是实现紧凑设计的重要前提。另外,智融的高集成降压芯片,也精简了二次降压部分电路设计,即使四路独立降压,对PCB板的占用依然很少。其他元器件的用料也都是主流阵容。

永利登录网  需要指出的是,目前拆解这款充电器是海外版本,所以内部并未设置功率因数校正电路,这也腾出一部分内部空间。



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