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[拆解] AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器PA-Y19拆解

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发表于 2019-5-7 19:14:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
据充电头网此前报道,知名跨境电商AUKEY傲基在美国拉斯维加斯CES2019展会上发布了三款GaN氮化镓充电器,包括两款USB PD充电器和一款双USB-A充电器,它们具有体积小巧、轻薄便携、转化率高等特点。目前充电头网已经拿到了其中27W的USB PD充电器,型号PA-Y19;这是AUKEY傲基已发布的三款GaN氮化镓充电器中体积最小的一款,也是目前业界最小27W充电器。下面就为大家带来这款充电器的拆解。

一、Aukey 27W USB PD GaNFast充电器外观
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Aukey 27W USB PD GaNFast充电器采用的是瓦楞纸包装盒,正面是“AUKEY”的logo,并用线条勾勒出产品的大致外观,产品英文名称为27W PD Wall Charger。
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背面是倡导大家节能环保的标语“GO GREEN WITH AUKEY”,整个包装盒没有任何关于氮化镓GaN的相关描述,设计非常简约。
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包装盒内除了充电器之外,还有一个使用说明书和一个保修卡。
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充电器为纯白色外观,小方块设计,输出端印有“AUKEY”的品牌logo,下方设有一个USB-C接口,绿色胶芯,并标有PD字样。
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输入端是配备的是美规可折叠插脚,除了收纳方便、容易携带之外,和手机、电脑能设备放在一起也不会因为裸露的插脚而刮伤产品。
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因为采用的是折叠插脚,所以输出端面有切脚设计,方便打开插脚时受力。
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在充电器的侧面印着详细的产品参数。型号:PA-Y19;输入支持100-240V~ 0.65A 50/60Hz;输出支持USB PD快充,最大功率为27W,输出电压档位分别为:5V/3A、9V/3A、12V/2.25A、15V/1.8A、20V/1.35A。产品已经通过了VI(6)级能效,并有CE、RoHS认证。
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体积小巧是AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器的最大特色,通过与苹果30W充电器、苹果5W充电器的对比,我们可以看到AUKEY的充电器优势明显。通过进一步测量计算小编也发现,AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器的体积仅相当于苹果30W充电器的二分之一,不到苹果5W充电器体积的1.5倍,功率密度非常高。
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再来看一组AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器与苹果12W充电器、一元硬币的对比图片,体积依然小巧。
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使用ChargerLAB POWE-Z KT001检测AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器的PDO,显示这支持5V/3A、9V/3A、12V/2.25A、15V/1.8A、20V/1.35A,与标称参数一致,协议版本为USB PD3.0,最大输出功率为27W。
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除了USB PD快充协议之外,这款充电器还支持了APPLE、以及USB  DCP协议。
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使用AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器给iPhone XS充电,ChargerLAB POWER-Z KM001C显示充电电压9.03V,电流2.01A,充电功率约18.2W,支持USB PD快充。
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给华为Mate 20 Pro(UD)充电,电压9.02V,电流1.8A,充电功率约为16.28W,支持USB PD快充。
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给小米 8充电,电压9.03V,电流1.83A,充电功率约为16.56W,支持USB PD快充。
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给iPad Air3充电,电压15.02V,电流1.73A,充电功率约为26.05W,支持USB PD快充。
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给MacBook Pro充电,电压19.7V,电流1.29A,充电功率约为25.54W,支持USB PD快充。

二、Aukey 27W USB PD GaNFast充电器拆解
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拆开充电器插脚部分的外壳,充电器内部成为一个整体。
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取出电路板,内部是由多块PCB板焊接组成的一个模块。
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PCB板之间采用绝缘框架,提供绝缘和支撑,增强强度。下面的PCB板为初级侧,输入端焊接两根金属弹片,用于与插脚连接导通。
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PCB板内部原器件之间的空隙通过灌满导热胶。
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从输出侧看,PCB板内部几乎被胶水填满;USB-C接口通过一小块PCB焊接并固定在次级PCB板上;右侧垂直的PCB板连接初级与次级,上面有初级整流桥、光耦、X电容等元件。
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侧面PCB板的外侧是整流桥和光耦。
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2A整流桥。
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CT1018光耦,用于反馈输出电压和保护功能。
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初级PCB板外侧一览,体积最大的是纳微半导体的氮化镓GaNFast功率芯片,右上角是主控芯片。
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纳微半导体NV6252 GaNFast功率IC。这也是全球第一款集成驱动的半桥氮化镓POWER IC ,它内置逻辑/驱动/保护等功能,并且可以灵活设置dv/dt。由于它的内阻300m导通阻抗以及具有非常小的寄生参数,已经广泛运用于中小功率高频软开关拓扑例如half-birdge/ buck/boost/resonant等。

充电头网了解到,采用纳微半导体GaNFast功率芯片功率芯片的还有Anker PowerCore Fusion PD超级充RAVPower 45W GaN PD充电器等。
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纳微半导体NV6252 GaNFast功率芯片规格资料。
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右上角是TI UCC28780控制器,其工作频率可达1MHz,远高于常见民用开关电源频率,同时符合日渐严格的能耗及效率标准,支持GaN功率芯片,内置多种保护功能。
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TI UCC28780 详细资料。
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次级PCB板外侧的三颗新盘分别是:同步整流控制器、同步整流管以及USB PD协议芯片。
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同步整流控制器MPS MP6908A,快速关断智能同步整流控制器,支持600kHz开关频率。
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MPS MP6908A详细资料。
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输出同步整流MOS管,AO AONS62922,NMOS,耐压120V,低导阻,为同步整流而优化。
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AO AONS62922 详细资料。
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伟诠Weltred WT6615F,用于PD协议和反馈调节输出电压。
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伟诠WT6615F是一颗支持USB PD 3.0规范和高通QC3.0和QC4技术的USB PD控制器,支持DFP下行端口(源)充电应用。高度集成的WT6615F可以应用于适配器、车充、移动电源等设备,同时伟诠WT6615F支持USB PD最新的Programmable Power Supply(PPS)规范,通用于移动设备的直充方案。

接下来,我们将PCB模块全部拆开,看看更多的内部细节。
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0.1μF X电容和输入共模电感,抑制干扰。
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蓝色Y电容横跨初级次级。
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输入两颗高压电解电容,规格均为400V 22μF。两颗电容中间有一颗磁环电感。红色贴片元件为输入保险丝。
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变压器磁芯上面有一层铜箔接地,降低干扰。
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变压器次级多层绝缘线直接焊接在输出小板上。
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输出两颗180μF 25V固态电容并联滤波,输出座子小板焊接到下面的电路板上。
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1R0输出滤波电感。
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输出检流电阻和VBUS开关管,为输出提供过流短路保护。
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横跨两块电路板之间的Y电容。
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全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

通过对比AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器与常规USB PD充电器的体积,我们能够很明显的感受到前者在体积方面的优势,其功率密度相当于常规充电器的2倍。AUKEY 27W USB PD GaNFast充电器不仅体积小巧,而且还采用了可折叠的插脚设计,便于携带;并拥有完整的USB PD输出电压,无论是充手机还是充笔记本电脑,均可兼容。

充电头网拆解发现,这款充电器导入了采用了纳微半导体的GaNFast技术,并内置全球首款集成驱动的半桥氮化镓功率芯片NV6252。芯片的高集成省略了外围的驱动电路,高效率则免去了散热片,这也是充电器能够做的如此小巧的主要原因。此外,这款充电器内部采用多块PCB板,设计巧妙,元器件布局紧凑,最大限度的利用了充电器内部的空间,进一步优化了充电器的体积。

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