SAMSUNG三星45W氮化镓快充充电器

前言

为了响应低碳环保保护地球的号召。现在有很多手机厂商都不再附送充电器。作为手机行业大厂三星。新推出的S22全系列手机都不再标配充电器。虽然说不再附送充电器。但三星仍然为S22 Ultra 和S22+两款大杯机型推出新款的氮化镓充电器。

充电头网前不久已经拆解了三星国行氮化镓快充EP-T4510。本期为大家拆解的是该充电器的美规版本。氮化镓功率器件来自知名厂商GaN Systems。下面一起来看看内部设计与用料相比国行版的有何不同。

GaN Systems 公司于2008年在加拿大渥太华成立。该公司的产品在不同行业的客户中保持了良好的声誉。近期充电头网拆解的苹果140W氮化镓充电器。内置了GaN Systems的两颗增强型氮化镓开关管。能打入苹果快充供应链。足见GaN Systems的芯片无论是性能还是质量都是相当优秀的。

三星美版45W充电器开箱

包装盒设计上和国行版的一样。正面也是印有产品品牌、充电器名称以及套装外观图。只不过由于是美版的。产品名称也相应的改成了英文。

背面印有充电器参数。同样是英文版。

打开包装。数据线放置在更深的凹槽里。使用纸圈套住整理。

附带线缆是5A CC线。做了抗弯折处理。线头外壳磨砂方便用户插拔使用。

线缆的长度约为1.8米。符合充电器充笔电的定位。

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C测得线缆带有E-Marker芯片。支持20V5A 100W PD快充。这条线缆的相关拆解充电头网也是做过的。欢迎查阅。

三星美版45W氮化镓快充和国行版的除插脚外。并没有其它的不同。机身通体黑色。表面磨砂处理。

正面中心设有闪电logo以及“Super Fast Charging”字样。

背面有充电器铭牌

型号：EP-T4510

输入：100-240V~50/60HZ 1.2A

输出：5V3A、9V3A、15V3A、20V2.25A

PPS：3.3-20V2.25A（7.5-45W）

充电器已经通过了UL认证和VI级能效认证。

充电器配备固定式国标插脚。

顶面设有单USB-C接口。居中设计。

和苹果30W充电器对比。功率更大体积却小不少。这主要都是得益于GaN Systems氮化镓功率器件的使用。

拿在手上的大小直观感受。

充电器净重约为98g。

带线总重量约为155g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得充电器支持PD3.0、PPS快充协议。

此外还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V2.25A四组固定电压档位。以及3.3-11V5A、3.3-16V3A、3.3-21V2.25A三组PPS电压档位。

三星美版45W充电器拆解

对充电器的外观、大小、重量、性能等有了基本了解后。下面充电头网继续对其进行拆解。看看基于GaN Systems氮化镓功率器件设计的这款快充内部是怎样的。

和之前拆解的国行充电器一样。都是从输出侧外壳接缝拆开后盖。

拆开后盖后发现并不能取出充电器内部模块。动用切割机切开外壳。发现充电器内部灌胶填充辅助散热。

PCB模块贴有铜箔和绝缘胶带辅助散热。交流输入侧填充硅胶灌封。

硅胶对应壳体的加强筋以及内部器件。

PCB

移动电源

移动电源

输入侧滤波电容对应插脚处有一块塑料罩用于绝缘。

铜箔焊接在PCB上。

拆掉模块外的散热铜箔。电源模块整体一览。

PCBA模块背面一览。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度为41.03mm。

测得PCBA模块宽度为37.36mm。

测得PCBA模块厚度为21.46mm。

拆下变压器。变压器使用塑料外壳与电路板之间绝缘。外壳底部延伸出一条绝缘板。插入电路板初次级之间的隔离槽加强绝缘。变压器下方的空间还放置了开关电源的初级元件。

输入端保险丝来自贝特电子。出料号：932 2A 250V。具有慢熔断特性。能够承受充电器插电时电解电容的充电电流而不会熔断。规格2A 250V。

第一级共模电感。采用磁环绕制。底部有绝缘支架。外套热缩管绝缘。

安规X电容0.22μF。用于抑制差模干扰。

第二级共模电感。与第一级共模电感相同设计。底部焊接绝缘支架。

输入端整流桥型号为RYBS4010。额定电流4A。耐压1000V。将交流电转换为脉动直流电。

充电器内部使用丰宾电解电容用于输入滤波。其中两颗为15μF 400V。

另外一颗为22μF 400V。

电路板背面多颗滤波电感。

开关电源PWM控制器来自Dialog。iW9801。是一颗高性能的数字化开关电源反激控制器。支持零电压开关和自适应的多模式控制运行。搭配次级控制器可实现高功率密度和高输出精度的设计。iW9801可搭配Dialog的次级侧控制器共同使用。提供低于20mW的空载功耗。

为PWM控制器供电的滤波电容。来自丰宾。15μF 25V。

充电器内置的氮化镓开关管来自GaN Systems。型号GS-065-008-1-L。是一颗耐压650V。导阻225mΩ的氮化镓开关管。采用PDFN5*6封装。支持超高开关频率。器件在设计时简化了驱动要求。栅极驱动电压为0-6V。瞬态耐压为-20至+10V。具有更强的可靠性。器件具备开尔文源极。可用于优化栅极驱动。

GaN Systems GS-065-008-1-L详细资料。

充电头网拆解了解到。加拿大氮化镓系统公司（GaN Systems）功率管此前已被苹果140W氮化镓充电器、外星人240W氮化镓电源、Sicgecs 65W 1A1C氮化镓超级闪充、ON 65W 2C1A氮化镓快充插座、PHILIPS飞利浦65W氮化镓快充摩天轮插座、研吉65W 1A1C氮化镓快充等产品采用。同时为了缩短产品开发和上市所需时间。GaN Systems也提供65W QR充电器和100W双USB-C智能PD充电器完整方案供客户参考。

丝印BWUX2的辅助开关管。配合变压器的辅助绕组。由iW9801控制。实现主开关管的零电压开关。

配合辅助绕组及开关管用于零电压开关的储能电容。

变压器初级线圈采用PCB。为平面变压器。次级采用平面线圈结构。

变压器底部的塑料绝缘罩和隔离挡板特写。

CT1018白色光耦特写。用于输出电压调节及反馈。

蓝色Y电容特写。

协议芯片与初级控制器同样来自Dialog。型号iW709。为次级侧控制器。与iW9801搭配使用。iW709支持USB PD3.0和PPS。支持高通QC4+快充。集成协议。VBUS通路管驱动和同步整流控制器以及二次侧稳压控制在一颗芯片中。支持多级电压输出。

iW709还内置了同步整流控制器以及驱动。使用外置的MOS整流。取代传统的肖特基二极管整流。同步整流控制器优化了开通/关闭时序。并使用私有的时序控制技术。可用于ZVS和ACF拓扑。并提供最佳的效率。反馈信号由模拟信号转换成数字信号。并由光耦传输到初级控制器。

同步整流管来自博盛。PDC85N11X-5。NMOS。耐压115V。导阻7.6mΩ。采用PPAK5*6封装。与Dialog iW709控制器搭配进行整流。输出低压脉动直流电。

两颗输出滤波电容并联。丰宾PF系列固态导电高分子电容。105℃5000小时长寿命。规格为300μF 30V。将脉动直流电滤波为直流电。

输出VBUS开关管。采用互创国际 SFTN7422SMP。NMOS。耐压30V。导阻4mΩ。采用DFN3030封装。

USB-C母座特写。采用黑色胶芯。外罩塑料外壳。

全部拆解完毕。来张全家福。

充电头网拆解总结

三星美规45W氮化镓充电器采用黑色PC材质外壳。是一贯的家族式设计。充电器内置GaN Systems氮化镓开关管。配合平面变压器。相比传统使用硅MOS管的型号。体积得到显著缩小。充电器为单USB-C接口输出。实测具备5V3A、9V3A、15V3A、20V2.25A四组固定电压档位。以及3.3-11V5A、3.3-16V3A、3.3-21V2.25A三组PPS电压档位。对主流安卓手机快充支持非常良好。

充电头网通过拆解了解到。三星美规45W氮化镓充电器内部采用灌封工艺。配合铜箔散热。有效提升充电器的耐候性和散热性能。平面变压器采用塑料外壳与PCB绝缘。同时延伸出一条隔离板用于初次级绝缘。大大简化生产工艺。充电器中使用Dialog的开关电源方案。次级协议芯片支持同步整流。集成度高。充电器中氮化镓芯片为GaN Systems GS-065-008-1-L。电容全部来自丰宾。器件均为业内大厂。用料和设计都很可靠。