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拆解報告:RedMagic紅魔7手機原裝165W氮化鎵充電器

2022-03-04

2022年2月17日,RedMagic紅魔舉行新品發布會,發布了包括游戲手機紅魔7系列在內的多款新品,其中紅魔7、紅魔7 Pro兩款手機分別支持120W和135W閃充,并都標配165W氮化鎵快充充電器。

 

可以說紅魔7系列新機的推出,又將手機快充“卷”到了一個新的高度,因此受到不少人的關注。目前充電頭網已經拿到了這款充電器,依舊是深圳市坤興科技有限公司制造,下面就一起來看看這款充電器的真實用料。


值得一提的是,充電頭網還拆過紅魔手機6 Pro標配120W PD快充氮化鎵充電器、紅魔5G手機原裝55W PD快充充電器、紅魔30W PPS快充充電器等產品,歡迎查閱。


一、紅魔7原裝165W氮化鎵快充外觀

 

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手機包裝盒內東西一覽,包括手機、手機套、充電器、數據線等。

 

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充電器采用PC材質黑色外殼,亮面磨砂撞色設計使其顯得很有辨識度。

 

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亮面區域外殼上設計有165W字樣,表明充電器最大支持165W輸出。

 

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配備插腳為固定國標,靠一側布局。

 

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輸入端外殼上印有充電器參數

型號:NB-A20825C

輸入:100-240V~50/60Hz 2.5A

輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

PPS:3.6-11V8.25A Max

         3.6-20V8.25A Max

制造商:深圳市坤興科技有限公司

監制:努比亞技術有限公司

充電器已經通過了CCC認證。

 

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另一端配有單USB-C接口,黑色膠芯不露銅。

 

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測得充電器機身高度為55.84mm。

 

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寬度為69.04mm。

 

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厚度為30.82mm。通過三維算得充電器體積約為118.82cm3,功率密度為1.39W/cm3。

 

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和蘋果140W充電器對比,雖配備的固定插腳,但機身整體也小很多。

 

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充電器拿在手上的大小直觀感受。

 

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凈重約為182g。

 

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得這款充電器支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議。

 

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并且還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V6A和3.3-20V3.25A兩組PPS電壓檔位。

 

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另外還隨機附送了一條6A CC線,紅黑配色設計,線頭外殼磨砂方便插拔。

 

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測得數據線長度約為1米。

 

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使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得線纜帶有E-Marker芯片,支持20V5A 100W PD快充。值得一提的是,線纜設計上可過6A大電流,當然跟支持100W快充并不沖突,不要混淆。

 

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最后使用隨機附送的165W快充套裝給紅魔7 Pro充電,測得功率為17.94V 6.97A 125W。


二、紅魔7原裝165W氮化鎵快充拆解

 

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拆開充電器輸入端外殼,超聲波焊接封裝。

 

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模塊正面覆蓋U型純銅散熱片,頂面以及兩側都能得到覆蓋均勻散熱。

 

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拆掉散熱片,變壓器上貼有藍色導熱墊提升散熱效果,元器件之間打膠進行加固,初次級間也做了隔離絕緣。

 

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電路板背面也做了散熱處理,貼有導熱墊、絕緣麥拉片以及黃銅散熱片。

 

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導熱墊對應光耦、貼片Y電容兩類器件處鏤空處理。

 

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PFC升壓開關管處額外設有絕緣小板和純銅散熱片,右下角整流橋在拆解過程中不小心磕壞了邊角。

 

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測得模塊長度約為64.43mm。

 

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寬度約為50.31mm。

 

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厚度約為24.11mm。

 

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PCB板正面一覽,電路輸入到輸出元器件是從右上角延時保險絲開始按順時針依次布局,左上角設有同步整流小板和協議小板。

 

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板子背面一覽,設有整流橋、PFC升壓電路的控制器和MOS管、QR開關電源初級側控制器和MOS管,以及光耦和貼片Y電容。

 

通過觀察發現,這款充電器采用PFC+QR開關電源架構設計,PFC進行功率因數校正,QR反激電源進行寬電壓輸出,最后由協議芯片通過協議識別控制接口輸出電壓。下面我們從輸入端開始了解各器件。

 

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輸入端一覽,設有輸入EMI濾波和PFC升壓電路的相關器件。

 

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充電器插入插座通電后,電流首先經過延時保險絲,在電流超過保險絲限定值時,便會熔斷切斷電路。這顆延時保險絲來自貝特電子,出料號:932 5A  250V。

 

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接著經過NTC熱敏電阻,NTC熱敏電阻用于抑制插電時的沖擊電流,減小插電的火花,正常工作時溫度上升,電阻降低,降低損耗。

 

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接著經過第一顆共模電感,雙線并繞,濾除EMI干擾。

 

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接著經過安規X電容,抑制差模干擾。安規X電容來自JURCC捷威電子,容量0.47μF。

 

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接著經過第二顆共模電感,兩級設計更好的濾除EMI干擾。

 

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經過EMI電路過濾后,由沃爾德兩顆WRMSB40M整流橋將交流電轉換為脈動直流電。這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

 

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沃爾德WRMSB40M詳細資料信息。

 

充電頭網了解到,沃爾德軟橋還被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、鴻達順65W 氮化鎵充電器、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、ROCK 65W氮化鎵充電器、麥多多65W氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等多款產品采用,性能獲得客戶的一致認可。

 

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輸出的脈動直流電經過濾波電感和濾波電容濾波,為PFC升壓電路供電。

 

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另一顆濾波電感外套絕緣管。

 

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兩顆CBB薄膜濾波電容特寫,474J630V。

 

PFC電路用于提高功率因數,減小大功率充電器中大容量電解電容充電時的沖擊電流,避免沖擊電流對電網波形的影響。同時PFC通過升壓還可以減小初級電解電容的容量,減小充電器的體積。

 

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PFC升壓控制器采用安森美NCP1622,增強型高效率升壓PFC控制器,將整流輸出進行功率因數校正,為開關電源供電。

 

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PFC升壓開關管采用英諾賽科INN650D02氮化鎵功率芯片,額定耐壓為650V,峰值耐壓750V,導阻低至0.2Ω,符合JEDEC標準的工業應用要求,支持ESD保護,支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。

 

INN650D02 “InnoGaN”開關管高頻特性好,且導通電阻小,適合高頻高效的開關電源應用,采用DFN8*8封裝,具備超低熱阻,散熱性能好,適合高功率密度的開關電源應用。

 

值得一提的是,INN650D02 “InnoGaN”開關管基于業界領先的8英寸生產加工工藝,是目前市面上最先量產的先進制程氮化鎵功率器件,這項技術的大規模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。

 

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英諾賽科INN650D02詳細資料。

 

充電頭網拆解了解到,該氮化鎵開關管還被SPRUCE 140W 3C1A無線充二合一充電座、安述240W氮化鎵+碳化硅適配器、QCY 65W 2C1A氮化鎵快充、聯想小新100W雙C口氮化鎵快充、努比亞120W 2C1A三口氮化鎵快充、紅魔手機6 Pro標配120W PD氮化鎵快充、REMAX 100W氮化鎵充電器、摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、魅族65W氮化鎵充電器等多款產品采用,芯片質量獲得市場認可。

 

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絲印MUR4JGR的快恢復二極管。

 

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另一顆絲印1DGN6ME的二極管。

 

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PFC升壓電感特寫,采用ATQ2415磁芯。

 

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輸出端一覽,右側設有四顆高壓濾波電解電容,中間變壓器焊接在小板上。

 

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四顆高壓濾波電解電容均來自Acon中元,規格均為400V 22μF。

 

通過電解電容濾波后輸出的直流電進入變壓器初級側,由PWM控制器控制氮化鎵功率管進行高頻開關,通過變壓器轉換成低壓交流電輸出。

 

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初級控制器采用安森美NCP1342,這是一顆高頻反激準諧振初級PWM控制器,內置主動X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進行過熱保護和多重完善的保護功能。

 

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與控制器搭配的氮化鎵功率開關管是英諾賽科INN650D150A,這是一顆耐壓650V的氮化鎵高壓單管,瞬態耐壓750V,導阻150mΩ,采用DFN8*8封裝。

 

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INN650D150A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。

 

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高頻交流電通過變壓器進行降壓,開關變壓器采用ATQ2516磁芯,馬拉膠帶嚴密纏繞。

 

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小板另一面設有電阻、電容等小器件,用于為主控芯片供電和反激RCD吸收。

 

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兩顆OR 1009光耦特寫,用于輸出電壓反饋和電路保護。

 

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貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號分別為TMY1471K和TMY1101K,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

 

特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,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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充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

 

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變壓器降壓輸出后進入開關電源次級側同步整流電路。同步整流小板一面設有同步整流控制器和兩顆整流管。

 

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另一面設有三顆濾波固態電容。

 

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同步整流控制器采用MPS MP6908A,最高工作頻率600KHz,支持DCM/CCM/QR準諧振工作模式,內置振鈴檢測防止DCM和QR運行下誤開通,支持邏輯電壓和標準電壓同步整流管。

 

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同步整流控制器控制同步整流管進行整流得到低壓直流電,同步整流管采用兩顆恒泰柯HGN070N12SL并聯,NMOS,耐壓120V,DFN5*6封裝。

 

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同步整流后經過濾波固態電容和濾波電感進行濾波得到直流電,三顆固態電容來自PolyCap柏瑞凱,RQ系列125℃耐熱,規格為25V 560μF和25V 470μF。

 

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濾波電感特寫,外套絕緣管。

 

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USB-C母座小板上設有協議芯片。

 

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另一面設有輸出VBUS開關管。

 

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USB-C口協議芯片采用英集芯IP2723T,該芯片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款集成多種協議、用于USB輸出端口的快充協議IC。


支持多種快充協議,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A,可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。


此外IP2723T具備高集成度與豐富功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

 

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英集芯IP2723T資料信息。

 

充電頭網拆解了解到,英集芯IP2723T已被閃魔、摩米士、REMAX、麥多多、華科隆等多個品牌20W充電器采用,同時還被摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、努比亞65W USB PD氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器等氮化鎵充電器使用。


此外英集芯快充芯片還可用于車充、移動電源、適配器等各種充電領域,并被小米、京東京造、華為、三星、特斯拉等知名品牌的百余款產品采用。

 

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輸出VBUS開關管采用華羿微HYG017N04LS1C2,NMOS,耐壓40V,導阻1.7mΩ,PDFN5*6-8L封裝。

 

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絲印8DLHW的穩壓管。

 

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USB-C母座特寫,過孔焊接。

 

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全部拆解完畢,來張全家福。

 

充電頭網拆解總結

 

如今手機行業是越來越卷,紅魔7系列手機的這款165W氮化鎵充電器便是在這樣的背景下催生了出來,加上發布會上推出的渦輪散熱背夾等新品保駕護航,讓紅魔7系列新機在玩起游戲來有了十足的底氣。

 

充電器不僅功率高,而且擁有優秀的兼容性,支持QC、PD、PPS、AFC、FCP、SCP、PE2.0全主流快充協議,具備5-20V齊全固定電壓檔位,以及3.3-11V6A和3.3-20V3.25A兩組PPS電壓檔位,讓紅魔7用戶玩起游戲時無所顧忌,而不玩時又能拿來給筆電、平板等設備快充,實用性拉滿。


充電頭網通過拆解發現,這款165W氮化鎵充電器采用PFC+QR開關電源架構設計,控制器來自安森美和MPS兩大國際知名廠商,搭配英諾賽科INN650D02和INN650D150A氮化鎵開關管,恒泰柯的同步整流管,英集芯IP2723T協議芯片控制接口輸出。

 

還有采用中元高壓濾波電解電容以及柏瑞凱固態電容進行濾波,被動元器件全部打膠加固,模塊覆蓋導熱墊和黃銅散熱片幫助散熱,保證大功率穩定快充。


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