拆解报告:MOMAX摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器UM20CN

2020-05-26 19:14:33 20点赞 39收藏 15评论

最近MOMAX摩米士推出了一款65W氮化镓快充充电器,这款产品配备目前热门的2C1A三个接口,两个C口电压档位和输出协议均一样,最大输出均为65W,支持盲插使用;另外A口最大输出30W,兼容协议全面。下面我们就对这款产品进行拆解,一起来看看其内部设计做工如何。

一、摩米士65W氮化镓充电器外观

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包装盒正面有MOMAX品牌、产品名称和充电器外观图以及65W功率、QC3.0、PD3.0等标识,产品已经通过了3C认证,购买了500万责任保险。

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包装盒顶部有挂钩,正面为“书本式”设计,边缘有磁铁吸附,“封面”下面设有“橱窗”,可以方便观看产品实体大小。并且“封面”上还印有产品使用实图,输出接口介绍和体积对比图。

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包装盒背面印有产品相关介绍信息并配有使用场景图。

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底部印有产品参数信息和输出规格,另外A口还支持高通QC3.0和华为SCP快充协议。

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包装内含充电器和使用说明书等小册子。

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MOMAX摩米士65W氮化镓充电器采用PC阻燃材质白色外壳,表面磨砂处理抗指纹,侧身之间为弧面过渡,整体小巧轻便,易于携带。

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机身正面印有MOMAX品牌。

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背面印有高通QC3.0和PD3.0快充标识。

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底部外壳标注产品参数信息

型号:UM20CN

输入:100-240V~50/60HZ 1.5A Max

USB-C1/USB-C2输出:3.3-11V/3A、5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A(45W Max)、20V/3.25A (65W Max)

USB-A输出:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/2.5A、20V/1.5A (30W Max)

总输出:65W

制造商:深圳新斯宝科技有限公司

监制商:摩米士科技(深圳)有限公司

产品已经通过了3C认证。

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输入端采用可折叠国标插脚,插脚两侧还设计了支撑结构,插在插座上时将会更加稳定。

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输出端配备2C1A三个接口,USB-A口橘红色胶芯,支持高通QC3.0快充标准;两个USB-C口黑色胶芯不露铜,支持USB PD3.0快充标准。

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和苹果61W充电器大小比较,摩米士这款氮化镓充电器体积约为前者的一半,体积优势明显。

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厚度比一元硬币直径大一些。

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净重约为115g。

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使用ChargerLAB POWER-Z FL001S检测USB-C1口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、PD、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP等协议。

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除此之外,PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位以及3.3-21V/3A一组PPS电压档位。

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另外使用POWER-Z FL001S检测USB-C2口的输出协议,显示同样支持Apple 2.4A、PD、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP这些协议。

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PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位以及3.3-21V/3A一组PPS电压档位。两USB-C口PDO报文与快充协议完全一致,性能相同,可盲插使用很方便。

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最后小编使用POWER-Z FL001S检测USB-A口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP这些协议,这款充电器的整体兼容性很好。

二、摩米士65W氮化镓充电器拆解

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将输入端外壳拆开,机身使用超声波焊接工艺封装,插脚使用塑料板和螺丝固定。

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插脚端拆开一览,AC导线和金属弹片焊接。

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将PCB板取出,充电器内部整个采用灰色导热胶填充,非常少见。这样做不仅增强充电器散热性能,并且增加内部元器件机械强度,简单说更加耐摔,耐候性更好。

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输出端小PCB板之间还使用白色硅胶加固。

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PCB板背面同样使用导热胶填充。

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将正面硅胶全部清理掉,PCB板正面元器件布局合理,层次分明,从左到右分别是输入滤波电容、变压器、低压输出三大部分,因为GaN充电器工作频率高,功率密度高,变压器体积得到一定的缩小,初级4颗高压电容很是显眼。

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同样将背面的硅胶清理掉,背面焊接有两颗整流桥、氮化镓功率芯片、初次级控制器以及光耦,初次级分界明显且置有足够的安全距离。

经过对充电器电路观察后发现,摩米士这款氮化镓充电器采用了时下热门的开关电源定压输出,多路输出独立降压的设计架构。开关电源部分由初次级控制器控制高低压MOS输出恒定电压;USB-C1以及另外1A1C分两路独立二次降压、三个接口输出。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

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输入端垂直焊接一块小PCB板,此外还有四颗高压滤波电解电容和一颗工字电感。

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输入端小板侧面看去依次焊接有延时保险丝、安规X电容和共模电感。

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延时保险丝规格为3.15A 250V。

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安规X电容容量0.1μF,品牌为CHAMPION,来自东莞市全鹏电子科技有限公司。

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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

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工字电感外套热缩管。

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输入端采用两颗FMB30M整流桥用于均摊发热,降低局部温升。

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四颗高压滤波电解电容中,一颗规格为400V 22μF,其余三颗规格为400 33μF,四颗并联总计121μF。

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而且四颗初级滤波电解电容均为深圳明月光电子有限公司micon品牌。

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主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。

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安森美NCP1342 详细资料。

充电头网通过拆解了解到,初级侧采用安森美NCP1342搭配纳微NV6115方案的氮化镓充电器还有SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器、品胜65W USB PD氮化镓充电器、爱否开物2C1A 65W PD氮化镓充电器和倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器等产品。

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初级侧氮化镓功率芯片采用纳微NV6115,这是充电器的核心元器件。NV6115内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,170mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积,得益于NV6115内置驱动器,无需外置驱动器,更加节省PCB空间。

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纳微半导体 NV6115 详细资料。

充电头网拆解了解到,采用纳微半导体NV6115的还有小米GaN充电器Type-C 65W、RAVPower 45W GaN PD充电器、ROxANNE 1A1C 66W氮化镓充电器、Anker PowerCore Fusion PD超极充等产品。

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PCB板侧面一览,中部位置放置变压器。

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变压器使用绝缘胶带包裹绝缘,顶部喷码有信息。

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PCB板另一侧一览,在变压器和二次降压电路板之间是两颗Y电容。

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亿光 EL1019光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈输出电压。

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两颗输出抗干扰蓝色Y电容特写,来自JEC智旭电子。

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丝印IBHJK次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。

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MPS MP6908A详细规格参数。

充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器和RAVPOWER 65W氮化镓充电器,此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器、thinkplus 45W USB PD充电器、thinkplus 65W口红USB PD充电器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器、谷歌Pixelbook原装45W USB PD快充充电器等数十款产品采用。

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次级同步整流MOS采用华润微CRSM080N10L2,NMOS,耐压100V。

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开关电源输出滤波固态电容特写,为台系知名品牌APAQ钰邦 ,规格为680μF 25V,这里作为次级侧同步整流输出滤波,二次降压的输入滤波。钰邦电容品质极佳,性能稳定,寿命长,性价比极高。

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输出端一览,三个接口母座均焊接在小PCB板上,其中USB-C1母座所在小板为二次降压电路板;USB-A母座下面是次级同步整流MOS,后面有两个输出滤波固态电容。

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二次降压电路板上设计成两路独立降压三口输出架构,其中USB-C1单独一路,USB-C2和USB-A一路,并且由两颗智融降压协议芯片分别搭配两颗MOS完成独立降压输出,右下角一颗双NMOS则是作为USB-C2口和USB-A口的输出VBUS开关。

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丝印RM265的IC,用于双路输出功率智能调节。通过充电头网实测发现,两个USB-C接口性能完全一致支持功率盲插,任意单一插入都能获得65W满载输出,就是由图中这颗MCU对两个USB-C口进行了智能协调。

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其中一路输出采用智融SW3516主控芯片,这里作为USB-C1口的降压控制和协议识别。

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智融SW3516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、低压直充等多种快充协议,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。可广泛应用于USB PD双口快充车充、USB PD双口快充充电器以及USB插排等产品。

通过充电头网拆解发现,SW3516还被努比亚2C1A 65W氮化镓充电器、京东京造65W 1A1C氮化镓快速充电器、WIZ 96W USB PD快充超级充电站WIZ-PQ9901、iClever USB PD充电器、魔狐USB PD3.0 PPS快充车充采用。

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外挂两颗锐骏半导体MOS,型号为RUH4040M2,NMOS,耐压40V,用于为USB-C1口输出同步整流降压。

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Ruichips锐骏RUH4040M2详细资料。

充电头网了解到,采用锐骏MOS的产品还有毕亚兹65W 2C1A氮化镓充电器、京造63W USB PD三口快充充电器、倍思45W USB PD快充充电器( 1A1C)、倍思60W 2A1C USB PD快充充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器等。

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降压电路板正面两颗电感特写,外套热缩管,分别配合智融两颗降压协议芯片进行降压。

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此外板子上还有两颗输出滤波固态电容,其中一颗来自FCON金富康,规格为25V 220μF,用于USB-C1口滤波输出。

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USB-C1母座特写。

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另一路主控芯片采用珠海智融SW3510双输出同步整流降压芯片。智融SW3510是一颗内置有USB-C口识别及多种快充功能的高集成度双口充电芯片,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,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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智融SW3510详细资料信息。

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智融SW3510同样外挂两颗锐骏RUH4040M2,主要负责USB-C2接口和USB-A接口输出同步整流降压。

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威兆VS3622DE 双NMOS,耐压30V,这里作为USB-C2和USB-A口的输出VBUS开关。

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威兆 VS3622DE 资料信息。

充电头网了解到,威兆MOS还被WIZ 96W USB PD快充超级充电站、毕亚兹2C1A 65W氮化镓充电器、华为20W电荷泵快充充电器、vivo 33W FlashCharge2.0快充充电器、小米原装30W快充充电器、紫米65W USB PD迷你充电器等数十款电源产品采用。

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二次降压板上另一颗输出滤波固态电容外套绝缘管,规格为25V 220μF,来自福建云星电子有限公司,这颗用于USB-C2接口滤波输出。

云星电子有限公司的“YX”牌固态电容专门针对USB PD快充设计,在105℃的工作环境下仍能保证2000小时的寿命,同时兼具耐高温、耐大纹波、低ESR等特性。

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USB-C2母座特写。

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第三颗输出滤波固态电容同样来自云星电子,外套有黑色绝缘管加强绝缘,规格为25V 220μF,这里用于USB-A口滤波输出。

充电头网了解到,采用云星固态电容的电源产品还有洛克65W中国芯氮化镓快充充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器、爱否开物F1多口USB PD充电器、倍思充电器移动电源二合一等。

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全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

充电头网通过拆解了解到,摩米士这款充电器整体电路采用开关电源定压输出,给两路DC-DC降压供电的架构,其中开关电源部分,由安森美初级控制器搭配纳微NV6115氮化镓功率芯片,以及MPS MP6908A搭配华润微同步整流MOS组成。

然后经过DC-DC两路独立降压后分三口输出,USB-C1以及另外1A1C两路分别由智融SW3516和SW3510搭配两颗锐骏MOS实现二次降压控制输出,通过这两颗芯片实现降压以及功率智能分配。此外使用钰邦和云星固态电容进行二次滤波,输出纯净。充电器内部元器件布局合理层次分明,采用多块小PCB板设计,空间利用率极高,并且内部采用浇灌式注胶,元器件稳定性和散热性能得到保证。

摩米士这款2C1A 65W氮化镓充电器机身圆润小巧,搭配可折叠插脚,携带方便。2C1A三口都支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多个快充协议,兼容性好;此外两个C口均支持5/9/12/15V3A和20V3.25A五组电压档位以及3.3-21V/3A一组PPS电压档位,档位齐全,支持盲插使用方便。最大65W输出可满足手机和笔记本等绝大多数设备的日常快充需求。

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