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拆解報告:AOHi Magcube 100W氮化鎵充電器

作為上市公司奧海科技旗下的自有品牌,AOHi為消費類快充電源市場注入了很多經典的電源產品,比如Magcube 30W氮化鎵迷你充、Magcube 20W迷你充、Magcube 65W氮化鎵迷你充、磁吸無線充電寶等。

同時,為了應對大功率、多介面的快充場景,AOHi也推出了Magcube家族效能最為強悍的100W雙USB-C口氮化鎵充電器,為使用者提供小巧便攜、多介面,且效能更強的快充選擇。

AOHi這款100W雙USB-C介面氮化鎵快充基於進口電源晶片開發,應用了市面上較為少見的高效率電源架構,功率密度達到了0。87W/cm³,並實現單口盲插輸出100W,雙口同時輸出功率智慧分配。

在使用者體驗方面,這款產品還增加的快充狀態指示燈,以便使用者根據顏色判定裝置的充電程序。下面就分享這款產品詳細拆解。

一、AOHi Magcube 100W氮化鎵充電器外觀

拆解報告:AOHi Magcube 100W氮化鎵充電器

AOHi 100W氮化鎵充電器採用了黃白配色的外包裝盒,正面印著產品外觀圖片,產品名Magcube PD 100W。

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包裝盒的背面為產品的賣點以及詳細的引數資訊。

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充電器採用的是純黑色殼體,邊角處均為圓角過渡。正面居中印有AOHi的品牌logo。輸出端採用精密立體微雕鑽石紋設計,配備兩個USB-C充電介面,同時還在頂部這有一顆LED狀態指示燈。

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輸出端的兩個USB-C介面採用黃色膠芯,頂部的LED指示燈可以顯示三種顏色,分別為黃(快充)、藍(正常充)、綠(微電流),對應目前裝置的充電狀態。

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充電器外形外形方正,同時配備了可摺疊插腳,易於收納,背面印有100W和GaN字樣。

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插腳側為詳細的產品引數,型號為AOC-C005,輸入支援100-24V~ 50/60Hz 3A,輸出支援5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3。3-21V 5A,最大輸出功率為100W,雙口輸出總共同樣為100W。產品已經通過了CCC認證,由深圳市奧達電源科技有限公司製造。

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體積方面,對比蘋果原裝96W充電器,AOHi Magcube 100W雙口氮化鎵充電器更加小巧便攜。

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尺寸方面,充電器的長度約為59。84mm。

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寬度約為60。86mm。

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厚度約為31。38mm,透過計算可得其功率密度為0。87W/cm³,這個功率密度在百瓦多口充電器中應該是數一數二的。

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重量方面為223g。

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在單口輸出時,使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C1口的輸出協議,顯示支援Apple2。4A、Samsung 5V/2A、DCP協議,以及QC2。0、QC3。0、QC4+、PD3。0 PPS等快充協議。

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PDO報文顯示,USB-C1介面輸出支援5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及一組PPS電壓檔位3。3-21V 5A。

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USB-C2介面在單口輸出時,支援的協議與USB-C1介面一致。

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PDO報文也與USB-C1介面保持一致。也就是說兩個C口的效能完全一致,支援盲插。

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在雙口同時連線裝置時,測得其中一個USB-C介面的最大輸出功率為65W,另一個USB-C介面的最大輸出功率為30W,可以滿足一臺輕薄型筆電產品以及一臺手機戶或者平板同時快充。

二、AOHi Magcube 100W氮化鎵充電器拆解

據悉,AOHi Magcube 100W氮化鎵充電器之所以能夠做這麼小,除了氮化鎵之外還應用了一種高效能的電源架構,並且內部採用了雙變壓器設計。

不過對於充電器而言,變壓器往往是比較佔空間的元器件,AOHi這款充電器是如何在內建兩個變壓器的情況下保持小巧的體積?兩個變壓器又是如何相互配合,實現聯動輸出的呢?下面透過拆解為大家一一揭曉。

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切割開啟充電器外殼,內部充斥了大量的導熱膠。

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內部的PCB電源模組兩側分別貼有一塊金屬散熱片,同時透過注膠保證撒熱片與外殼接觸,實現熱量的均勻擴散。

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電源模組上的金屬散熱片與PCB板之間設有絕緣板隔離。

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PCB板長度約為53。88mm。

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寬度約為53。06mm。

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厚度約為26。93mm。

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將覆蓋在PCB板上的金屬散熱片拆除,可見正面元器件之間已經被導熱膠灌滿。

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整個電源模組基於一款PCB主機板設計,同時為了元器件佈局方便,還是使用了三塊小PCB板,這個PCB板正面的元器件佈局十分緊湊。

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輸出端是一塊協議小板,上面固定了兩個USB-C輸出介面。

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整個電源PCB板正面佈局可分為三部分,左側為PFC升壓電感、中間設有四顆高壓濾波電解電容、右側是兩個變壓器。

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背面主要是設有PFC控制器、整流橋、兩顆電源晶片、MOS等器件。

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輸入端為EMI濾波電路。

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輸入端採用兩塊PCB板設定濾波器件。

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輸出端PCB板上設有兩顆協議晶片以及四顆MOS管。

透過充電頭網觀察分析發現,這款充電器採用輸入端APFC電路升壓,並由兩路開關電源寬範圍輸出,協議控制輸出電壓的架構,兩路AC-DC電源為相互獨立。當單口輸出時,兩路AC-DC由協議晶片合併為一路,支援100W功率;雙口同時輸出時,兩個介面的功率自動分配。下面就為大家介紹各元器件的具體用料。

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拆下輸入端的小板,上面設有保險絲、兩個共模電感以及安規X2 電容。

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背面無晶片。

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延時保險絲規格為250V 3。15A。

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安規X2電容來自SET。

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來自揚傑科技的整流橋,PCB板正反兩個面各有一顆,均攤發熱,用於將高壓交流電變成高壓直流電。

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正面的整流橋特寫。

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另外一款小PCB板上市兩顆薄膜電容,中間夾了一顆濾波電感。

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PCB板背面無元器件。

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SET共模電感,兩顆同規格。

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來自恩智浦的PFC升壓控制器。

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PFC升壓開關管,來自安森美。

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PFC升壓電感,ATQ23-220μH。

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二極體,用於PFC升壓後整流。

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兩顆高壓濾波電解電容來自AHiSHi艾華,規格均為420V 27μF。

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另外兩顆高壓濾波電解電容同樣來自AiSHi艾華,規格為420V 18μF。

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另有兩顆TEPAO的小電容,用於PWM主控晶片供電。

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來自PI的控晶片INN3379C,採用PowiGaN技術,內建PWM控制器、氮化鎵功率器件、同步整流控制器等,整合度非常高,並且採用數字匯流排控制調壓。寬電壓範圍條件下,密閉外殼內可以輸出65W功率。

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同步整流MOS管採用AOS萬代的AONS62922,NMOS,耐壓120V。

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另外一顆主控晶片同樣為PI的INN3379C,同步整流MOS也採用的是萬代AONS62922。

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兩顆同規格的變壓器。

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兩顆同規格的綠寶石電容,分別用於一路輸出濾波,規格均為25V 1000μF。

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置於初級和次級之間的貼片Y電容和光耦。其中貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

特銳祥專注於被動元器件的研發、生產及銷售,註冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力於陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

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充電頭網瞭解到,採用特銳祥貼片Y電容的產品還有努比亞65W氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、倍思120W氮化鎵+碳化矽PD快充充電器、倍思45W雙USB-C口氮化鎵快充、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、羅馬仕65W USB PD氮化鎵充電器、鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充充電器等多款產品,效能獲得客戶一致認可。

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將負責寫控制的小板拆下,除了晶片、MOS之外,還有一顆LED指示燈。

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PCB板背面沒有器件。

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其中一顆協議晶片來自英集芯,型號IP2726。這是一顆整合多種協議、用於USB輸出埠的快充IC,支援Type-C DFP、PD2。0、PD3。0、PPS、QC4+、QC3。0、QC2。0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2。4A、BC1。2以及三星2A等協議。具有高整合度和豐富的功能,在應用時金屬極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

充電頭網拆解發現,這款充電器採用了一種全新的架構來實現100W快充。不同於常見的一組主電路加上DC-DC線路,此設計內建了兩套完全一樣的快充電路,AC-DC部分由兩顆PI主控晶片實現並聯兩路轉換,輸出則採用兩顆英集芯IP2726協議晶片實現兩路電源並聯單口輸出100W,雙口輸出可實現65W+30W智慧調節控制。這種全新的架構實現了無需DC-DC二級轉換,而達到雙口盲插100W的大功率設計。

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充電頭網瞭解到,英集芯IP2726此前已被RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、Aukey 100W氮化鎵快充、Aohi Magcube 65W PD快充氮化鎵充電器、綠聯100W四口桌面充、聯想YOGA 65W雙C口氮化鎵充電器等產品採用。此外,英集芯的其它系列快充晶片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。

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另外一路的協議晶片同樣採用英集芯IP2726。

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兩顆來自威兆半導體的MOS管,型號VS3610AE,NMOS,耐壓30V,用於兩路輸出的切換。

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充電頭網瞭解到,採用威兆VS3610AE的產品還有BULL公牛65W 2A1C快充插線板、mophie 20W PD快充充電器、貝爾金25W PD快充充電器、努比亞小黃人65W雙口氮化鎵快充、Aohi Magcube 65W PD快充氮化鎵充電器、小米11 Pro/Ultra標配67W快充充電器等,效能獲得客戶高度認可。

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USB-C1介面的輸出VBUS開關管同樣採用威兆半導體的VS3610AE。

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另外一個介面的輸出VBUS開關管也是威兆VS3610AE。

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兩個輸出介面特寫。

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充電器全部拆解完畢。

充電頭網拆解總結

AOHi Magcube 100W氮化鎵充電器在外觀方面,延續了Magcube家族的風格,沉穩的黑色配色,同時也藉助氮化鎵器件的優勢,將充電器的體積做得非常小巧,帶PFC電路以及雙口輸出,仍然要比傳統同功率級別充電器小一圈,便攜性和實用性同時提升。

在效能方面,這款充電器支援雙C口盲插輸出100W,並且兩個介面的效能完全一致,所以使用者在充電時,不用在介面的選擇上猶豫不決,在雙口同時對外供電時,採用功率智慧分配的方式也比較合理,同時滿足輕薄型筆電和手機等裝置的用電需求,出門只需帶上一個充電器即可。

充電頭網拆解了解到,這款充電器採用的是一種比較高效能、高效率的電源架構,內部除了PFC升壓電路之外,還設定了兩路AC-DC電源以及兩顆協議晶片;單口輸出時,兩路合併,雙口輸出時,兩個介面的功率智慧分配,這種設計省略了二次降壓電路,整機效率會更勝一籌,溫度表現更出色。

用料方面,採用了蘋果20W PD快充同廠的PI電源晶片,效能穩定可靠,並且為高度整合設計,內建氮化鎵功率器件,協議部分選用兩顆英集芯IP2726組合控制,完成兩路電源的智慧分配。

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