拆解報(bào)告：內(nèi)置氮化鎵芯片，華為66Ｗ多口超級(jí)快充拆解！

　　近日，華為官方商城上架了一款66W氮化鎵多口超級(jí)快充充電器，這也是華為官方推出的第二款氮化鎵快充充電器，而華為首款65W氮化鎵快充充電頭網(wǎng)此前已做了詳細(xì)評(píng)測(cè)和深度拆解。

　　相較上一代65W 1A1C氮化鎵快充而言，新品采用了完全不同的外觀風(fēng)格，長條機(jī)身并且配備了2A1C三個(gè)接口，提升便攜性；性能方面也加入了66W超級(jí)快充協(xié)議，并支持65W PD快充輸出，不僅適用于旗下所有手機(jī)機(jī)型，而且也兼顧了筆記本電腦的充電需求。

　　目前華為這款最新的66W 2A1C氮化鎵超級(jí)快充充電器已經(jīng)抵達(dá)充電頭網(wǎng)編輯部，下面就對(duì)這款產(chǎn)品進(jìn)行拆解，為大家揭秘其中的結(jié)構(gòu)原理和用料。

一、華為66W多口氮化鎵超級(jí)快充外觀

　　純白色的包裝盒，正面印有充電器的外觀圖片，官方名稱：華為超級(jí)快充GaN多口充電器（Max 66W），支持PD協(xié)議設(shè)備充電，小巧便攜；右下角印有華為66W超級(jí)快充的標(biāo)志。

　　包裝盒背面是產(chǎn)品特點(diǎn)和參數(shù)信息。三大特點(diǎn)分別為：華為超級(jí)快充技術(shù)、多重安全保護(hù)、兩種輸出接口。

　　充電器為純白色長條機(jī)身，表面采用烤漆亮面處理，摸上去非常光滑，標(biāo)配的是一個(gè)固定的國標(biāo)插腳。

　　機(jī)身正面印有66W以及HUAWEI SuperCharge字樣。

　　輸出端配的是兩個(gè)USB-A接口和一個(gè)USB-C接口。不過與常見的2A1C充電器不同的是，其中兩個(gè)橙色的1A1C接口隔得很近，外殼也是共用一個(gè)開孔，每次只能使用其中一個(gè)接口給設(shè)備充電，從物理角度防止兩條線同時(shí)插入。另外一個(gè)紫色接口則是獨(dú)立的。

　　據(jù)華為官方的介紹信息，這兩個(gè)橙色接口不能同時(shí)對(duì)外供電，否則可能會(huì)引發(fā)設(shè)備損壞。

　　參數(shù)方面，充電器型號(hào)為P0003，輸入支持200-240V~50/60Hz，額定電流1.8A；輸出方面，UBS-A1（橙色）支持5V3A、10V4A、11V6A，USB-C（橙色）支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A，USB-A2（紫色）支持5V4A、10V2.25A。USB-A1和USB-A2同時(shí)輸出：40W+22.5W；USB-C和USB-A2同時(shí)輸出：40W+22.5W。

　　產(chǎn)品由華為終端有限公司制造，已經(jīng)通過CCC認(rèn)證。

　　尺寸方面，充電器不帶插腳的長度約為62mm。

　　寬度約為31mm。

　　厚度同樣約為31mm。折算成功率密度，達(dá)到了1.11W/cm3，這對(duì)于多口快充產(chǎn)品而言，是非常高的一個(gè)水準(zhǔn)。

　　重量方面約為105g左右。

　　這樣的尺寸和體積，拿在手上顯得非常的小巧便攜。

　　性能方面，使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測(cè)橙色USB-A1接口的輸出協(xié)議，顯示支持Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0、FCP等快充協(xié)議。

　　USB-C接口除了支持USB-A1口的快充協(xié)議外，還兼容了USB PD3.0 PPS快充協(xié)議。

　　PDO報(bào)文顯示C口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及5.5-21V 3.25A的PPS電壓檔位。

　　紫色USB-A2接口支持Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0、FCP、SCP快充協(xié)議。

二、華為66W多口氮化鎵超級(jí)快充拆解

　　從輸出端的焊縫撬開充電器的外殼，取出內(nèi)部PCB模塊，輸出接口側(cè)通過塑料骨架支撐絕緣。

　　充電器內(nèi)部PCB模塊整體采用了一塊金屬散熱片包裹，并用馬拉膠帶纏繞固定。

　　輸入端貼有兩塊減震棉，PCB板和插腳彈片接觸導(dǎo)通設(shè)計(jì)。

　　PCB模塊的長度約為57.9mm。

　　寬度約為27.3mm。

　　寬度約為27mm。

　　繼續(xù)將外圍的金屬散熱片拆下，并將內(nèi)部注膠清除干凈。

　　PCB模塊采用了多塊PCB的組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)部布局非常緊湊，看起來比常規(guī)的快充更加復(fù)雜。輸入端設(shè)有一塊小板，側(cè)面是平面變壓器。

　　平面變壓器相比傳統(tǒng)繞線變壓器，雖然成本較高，但還是成為了高性能、高密度氮化鎵快充的首選。華為內(nèi)置的這個(gè)平面變壓器就發(fā)揮了小體積的優(yōu)勢(shì)，并且還承載了同步整流的功能，讓內(nèi)部空間得到充分利用。

　　輸出端三個(gè)接口均設(shè)在獨(dú)立的小PCB板上，紫色USB-A2接口后面還有一塊小PCB板設(shè)置了一顆合金電感。

　　此外，側(cè)面的整流橋和Y電容也采用了一塊獨(dú)立的小PCB板。居中的是一顆電解電容，周身使用馬拉膠帶包裹絕緣，頂部也套上了塑料絕緣蓋子。

　　主PCB板上是一顆氮化鎵芯片和一顆光耦。

　　通過充電頭網(wǎng)的觀察分析發(fā)現(xiàn)，這套方案基于高性能有源鉗位ACF開關(guān)電源架構(gòu)開發(fā)，輸出端的三個(gè)接口中，橙色1A1C接口直接由協(xié)議芯片控制輸出，紫色的USB-A2接口則是需要通過一個(gè)DC-DC電路二次升降壓后，再由協(xié)議芯片控制輸出。

　　拆下輸入端的小板，上面設(shè)有三顆共模電感，并打膠固定，用于濾波EMI干擾。

　　輸入端設(shè)有一顆3.15A的貼片保險(xiǎn)絲。

　　此外還有一顆來自STE松田電子的安規(guī)X電容。

　　側(cè)面PCB板上的是整流橋和Y電容。

　　背面也是兩顆Y電容。

　　兩顆整流橋來自揚(yáng)杰科技，用于將高壓交流電變成高壓直流電，兩顆并聯(lián)可以降低分?jǐn)偘l(fā)熱，降低局部溫升。

　　高壓濾波電解電容采用CapXon豐賓品牌，規(guī)格400V 100μF。

　　主PCB板背面就是氮化鎵芯片，來自意法半導(dǎo)體的MASTERGAN1。這是一顆半橋氮化鎵芯片，內(nèi)置兩顆GaN功率器件以及驅(qū)動(dòng)器，采用9*9*1mm的QFN封裝，集成度非常高。650V耐壓，150mΩ導(dǎo)阻，工作電流10A。

　　得益于氮化鎵芯片內(nèi)部集成半橋驅(qū)動(dòng)器和GaN開關(guān)管，可以大幅減少外圍的元件數(shù)量，同時(shí)方便PCB布局，實(shí)現(xiàn)靈活簡(jiǎn)潔快速的設(shè)計(jì)。這顆半橋氮化鎵芯片適用于開發(fā)ACF和LLC架構(gòu)的高性能電源產(chǎn)品。

　　氮化鎵芯片旁邊是一顆光耦，東芝TLP383，用于輸出電壓調(diào)節(jié)及反饋。

　　平面變壓器外面包裹銅箔屏蔽層。這部分電路由意法半導(dǎo)體的氮化鎵芯片驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)降壓，同時(shí)次級(jí)側(cè)還設(shè)置了同步整流電路。

　　旁邊兩顆同步整流MOS管，為英飛凌品牌，BSC093N15NS，耐壓150V，導(dǎo)阻9.3mΩ，SuperSO8封裝。

　　平面變壓器背面次級(jí)側(cè)這邊設(shè)有兩顆貼片的疊層電容，用于同步整流輸出濾波。

　　兩顆疊層電容并聯(lián)，規(guī)格一致，均為25V 33μF。

　　主PCB板上則設(shè)有一顆豐賓的固態(tài)電容濾波，規(guī)格為25V 560μF。

　　拆下橙色USB-A1接口。

　　背面設(shè)有一顆協(xié)議芯片和一顆MOS管。

　　USB-A口輸出VBUS開關(guān)管特寫。

　　接口兩側(cè)的彈片采用加寬設(shè)計(jì)，以便大電流通過。

　　繼續(xù)拆解橙色的USB-C接口，這個(gè)USB-C接口與常見的有些區(qū)別，外面有一層金屬殼點(diǎn)焊固定。

　　USB-C接口所在的小PCB板背面是一顆協(xié)議芯片和一顆六腳芯片。

　　接口協(xié)議芯片同樣采用的是南芯SC2002。

　　六腳芯片特寫。

　　C口旁邊是一顆輸出VBUS開關(guān)管。

　　接口內(nèi)部舌片為16Pin設(shè)計(jì)。

　　繼續(xù)拆下紫色的USB-A2接口所在的PCB板，接口貼有膠帶防塵，旁邊的固態(tài)電容已經(jīng)被拆掉。

　　接口背面是協(xié)議芯片和輸出VBUS開關(guān)管。

　　固態(tài)電容來自豐賓，規(guī)格為16V 220μF，用于輸出濾波。

　　輸出VBUS開關(guān)管，來自安世半導(dǎo)體。

　　紫色的接口兩側(cè)彈片均采用了加寬設(shè)計(jì)。

　　拆下所有的接口后，主PCB板的次級(jí)側(cè)還有一顆疊層電容和同步升降壓電路。

　　這顆疊層電容規(guī)格為25V 33μF。

　　升降壓電路的控制芯片采用的是南芯SC8701。這是一個(gè)同步4開關(guān)降壓升壓控制器，它可以有效地輸出電壓，無論是高、低或等于輸入電壓。同時(shí)也支持非常寬的輸入和輸出電壓范圍，它可以支持2.7V到36V的輸入范圍和2V到36V的輸出范圍。驅(qū)動(dòng)器電壓設(shè)置為10V，以充分利用外部mosfet實(shí)現(xiàn)最高效率。通過使用升降壓電路支持USB-A口快充。

　　旁邊是四顆同步升降壓MOS管，對(duì)角的兩顆芯片品牌型號(hào)一致。

　　小板上有一顆合金電感。

　　4.7μH合金電感特寫，用于配合實(shí)現(xiàn)升降壓功能。

　　華為66W多口氮化鎵超級(jí)快充的拆解介紹完畢，最后來一張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

　　華為66W多口氮化鎵超級(jí)快充充電器也是華為入局GaN快充市場(chǎng)以來，推出的第二款消費(fèi)類電源產(chǎn)品配件。充電器主打小巧便攜，通過氮化鎵技術(shù)，以及緊湊的內(nèi)部設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了極致的體積，整體功率密度達(dá)到1.11W/cm3。

　　性能方面則是主打華為自家的超級(jí)快充以及USB PD快充，同時(shí)兼顧了QC2.0等快充，配備三個(gè)接口，并支持1A1C或者2A同時(shí)快充輸出，采用40W+22.5W的功率分配策略。

　　用料方面，充電器基于高性能有源鉗位ACF開關(guān)電源架構(gòu)，成為首款搭載國產(chǎn)ACF控制芯片并量產(chǎn)的氮化鎵快充，這也標(biāo)志著國產(chǎn)ACF控制芯片技術(shù)走向成熟。

　　功率器件選用意法半導(dǎo)體的高集成雙氮化鎵合封芯片，一顆頂兩顆，節(jié)省PCB板空間占用；同時(shí)平面變壓器、疊層電容的使用，也為實(shí)現(xiàn)小體積方案作出了貢獻(xiàn)。

　　協(xié)議識(shí)別和DC-DC電路采用南芯全套控制器方案，三個(gè)接口均由南芯SC2002芯片控制，升降壓控制器則為南芯SC8701。內(nèi)置的電解電容和固態(tài)電容均為豐賓品牌，還使用高性能的疊片電容濾波，整體的用料非常講究。