購買了Switch的用戶應該都深有體會,Switch的原裝充電器個頭實在是太大了,攜帶外出十分不便。而且Switch支持15V2.6A充電,在兼容性上也比較挑充電器,縱觀市場上各大品牌充電器,能夠完美支持讓Switch全速充電的少之又少。
良值作為專門服務于Switch的第三方配件品牌,針對性地推出Switch 40W氮化鎵充電器,這款產品就完美支持15V2.6A PD快充,而且作為一款氮化鎵充電器,體積自然是很小的,可以說是Switch的最佳搭檔。下面充電頭網就對這款產品進行拆解,看看其設計做工如何。
一、良值40W氮化鎵充電器外觀

包裝盒采用透明塑料殼加硬紙板設計,可方便看到充電器套裝實體,此外還有良值品牌、GaN和FOR SWITCH等標識信息。

背面是產品特性描述、使用場景簡圖和相關參數等信息。

良值40W USB PD氮化鎵快充充電器套裝一覽。

數據線兩端做了抗彎折處理,線頭塑料殼磨砂處理,方便插拔使用。

整根數據線長約1.5米,滿足邊充邊玩需求。

良值40W氮化鎵充電器采用立體方塊造型設計,機身殼采用PC阻燃材質,輸入輸出端磨砂處理,側身亮面設計且過渡圓潤,整體風格十分簡約。

機身背面標注產品參數信息
產品名稱:40W GaN快速充電器
產品型號:IPNSGAN40WH
輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A
輸出:5V3A、9V3A、15V2.6A、20V2A
制造商:東莞市鼎友實業有限公司
產品已經通過了3C認證、FCC認證和VI級能效認證。

輸入端配備可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。

使用游標卡尺實測充電器機身長度為40.15mm。

寬度為35.73mm。

高度為37.47mm。通過三維可以計算得出充電器體積為53.75cm3,功率密度為0.74W/cm3。

Nintendo Switch原裝充電器三圍達到了66*60*34.8mm,重量高達190g,而且如果用戶購買的是港版Switch,配送的英規充電器還需要額外搭配轉換器使用,尺寸就更加夸張,攜帶外出十分不便。

和蘋果30W充電器大小直觀對比,體積優勢也很明顯。

拿在手上的直觀感受。

充電器凈重約為67g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議,顯示支持Samsung 5V/2A、DCP和PD3.0協議。

除此之外,其PDO報文顯示USB-C口具備5V3A、9V3A、15V2.6A、20V2A四組固定電壓檔位。
二、良值40W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,插腳使用螺絲和塑料板封裝固定,通過金屬彈片和PCB板接觸通電。

機身殼內側設有固定槽用來固定輸入輸出端小板。

充電器采用“三明治”結構設計,充分利用內部空間,夾層間布局變壓器、電容等元器件,兩側有塑料架支撐,此外大量打膠加固。
經過對PCB板正背面電路觀察分析發現,良值40W USB PD氮化鎵快充充電器采用開關電源寬范圍輸出,次級協議芯片控制輸出電壓的設計架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。

初級側小板背面一覽。

白色貼片保險絲,額定電流2.5A。

板子正面一覽,輸入端上設有NTC浪涌抑制電阻和共模電感。

NTC浪涌抑制電阻特寫,外套熱縮管,用于抑制上電浪涌電流。

共模電感特寫,用于濾除EMI干擾。

輸入端整流橋特寫,絲印74RGP。

輸入端小板側面一覽,電容使用塑料殼固定和隔離,中間一顆工字電感在拆解過程中被弄斷了。

兩顆高壓濾波電解電容均為艾華品牌。

規格分別是400V 22μF和400V 33μF,兩顆并聯總計55μF。

連接小板上設有充電器主控芯片,對應USB-C母座處鏤空處理,以便減小機身尺寸,細節講究。

主控芯片供電電容規格為50V 4.7μF。

充電器主控芯片采用PI SC1933C,該芯片內置GaN功率器件,屬于PI的PowiGaN系列,也是PI推出的首款GaN電源產品,支持寬輸入范圍下65W輸出。得益于氮化鎵功率器件高頻率低損耗的優勢,能夠提高充電器的功率密度,減小體積和重量,更加便于攜帶。

PI SC1933C無需外圍元件即可提供精確的恒壓/恒流/恒功率,并輕松與外接快充協議接口IC協同工作,因此適用于高效率反激式設計,內置同步整流控制器和反饋,更加節省外部元件。
充電頭網拆解了解到,該芯片此前已被綠聯65W 3C1A氮化鎵快充充電器、創富源65W 2C1A氮化鎵快充充電器、ANKER 60W氮化鎵雙USB-C口充電器和ANKER安克4口氮化鎵桌面PD快充充電器A2045采用。此外PI高集成快充芯片還被三星原裝45W USB PD快充充電器、小米9手機27W原裝充電器、OPPO原裝65W氮化鎵快充充電器、谷歌Pixel手機標配USB PD充電器等數十款產品采用,性能獲得客戶廣泛認可。

變壓器特寫,頂部貼有信息標簽。

藍色Y電容來自東莞市成希電子,用于輸出抗干擾。

輸出端小板正面一覽。

小板背面沒有元器件。

次級同步整流MOS管采用恒泰柯HGN077N10SL,NMOS,耐壓100V。旁邊并聯一顆肖特基二極管,用于提升輕載效率。

恒泰柯HGN077N10SL詳細規格資料。充電頭網了解到,采用該MOS的產品還有RAVPower 30W氮化鎵PD快充充電器、綠聯48W 2A2C快充充電器等產品。

同步整流輸出濾波固態電容,兩顆規格均為25V 470μF。

USB PD協議IC來自Hynetek慧能泰,型號HUSB339,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID 62。HUSB339是一顆高性能、高集成的USB Type-C Power Delivery(電力傳輸)控制器,集成了PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、BC1.2、5V2.4A等充電協議;適用于電源適配器、車載充電器、移動電源等應用場合;擁有SOP-14L和QFN-16L兩種封裝模式。

慧能泰HUSB339資料信息。
充電頭網了解到,采用慧能泰HUSB339芯片的還有SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器、圖拉斯18W USB PD快充充電器、圖拉斯24W 1A1C快充充電器、圖拉斯30W 1A1C USB PD快充充電器、美順和30W USB PD快充充電器、南孚Aircharge 65W PD快充充電器、愛否開物1A1C 65W PD快充充電器、belkin 30W USB PD快充車載充電器等多款產品,芯片性能獲得客戶高度認可。

輸出VBUS開關采用藍箭電子BR4407,PMOS,耐壓30V,SOP-8封裝。

藍箭電子BR4407資料信息。

USB-C母座特寫,黑色膠芯,過孔焊接。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
良值40W氮化鎵充電器采用立方體造型設計,搭配可折疊插腳,在氮化鎵加持下小巧輕便,搭配Nintendo Switch外出非常方便。此外充電器支持PD3.0快充,具備5V3A、9V3A、15V2.6A、20V2A四組電壓檔位,可為Switch進行全速快充,同時還支持Switch底座TV模式,正常輸出視頻信號。外出攜帶一款充電器就可滿足Switch、手機和筆記本等設備的全部充電需求。
充電頭網通過拆解了解到,這款氮化鎵充電器開關電源部分,由PI高集成主控芯片SC1933C搭配恒泰柯同步整流MOS組成,輸出寬范圍電壓。然后通過慧能泰HUSB339進行協議識別輸出合適電壓。在高集成氮化鎵方案與巧妙結構設計的結合下,將充電器體積壓縮的非常小。充電器初次級之間設有塑料殼進行隔離和固定,此外元器件之間還打膠處理,保證了產品整體的穩定性。


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