拆解报告：古石45W氮化镓充电器-EDN 电子技术设计

 古石推出的45W氮化镓充电器，采用黑色外壳，固定插脚设计，充电器为单输出口，支持PD、PPS快充，华为FCP和三星AFC快充以及QC快充，快充协议支持全面，可以满足手机和笔记本电脑的充电需求。下面就对古石这款氮化镓充电器进行拆解，看看内部的具体设计。

前言

充电头网拿到了古石推出的一款45W氮化镓充电器，这款充电器采用黑色外壳，固定插脚设计，充电器为单输出口，支持PD、PPS快充，华为FCP和三星AFC快充以及QC快充，快充协议支持全面，可以满足手机和笔记本电脑的充电需求。下面就对古石这款氮化镓充电器进行拆解，看看内部的具体设计。

古石45W氮化镓充电器外观

充电器采用PC阻燃材质黑色外壳，通体黑色表面也全部磨砂处理。

机身正面设计有Super Fast Charging字样。

背面印有充电器参数

型号：GS-W45A0948

输入：100-240V~50/60Hz 1.2A

输出：5V3A、9V3A、15V3A、20V2.25A

PPS：3.3-20V2.25A（7.5-45W）

总输出：45W Max

制造商：深圳市古石科技有限公司

充电器已经通过了FCC、ETL认证。

充电器配备固定式美规插脚，靠一侧布局方便插拔。

输出顶面边缘设计有亮面环，配备单USB-C接口，居中布局。

测得充电器机身高度为48.75mm。

宽度为44.94mm。

厚度为27.91mm。

充电器拿在手上的大小直观感受。

另外测得充电器净重约为73g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C口支持FCP、AFC、QC3+、PD3.0、PPS、QC4+充电协议。

并且具备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。

古石45W氮化镓充电器拆解

对这款45W氮化镓充电器进行基本了解后，下面就进行拆解，一起来看看内部的设计和用料。

首先沿充电器插脚侧接缝撬开外壳，插脚通过导线焊接连接到PCBA模块供电。

交流输入导线焊点特写。

在PCBA模块上方焊接固定一块黄铜散热片，为变压器和氮化镓芯片散热。

散热片与变压器之间填充导热垫。

黄铜散热片通过焊接固定。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为44.81mm。

PCBA模块宽度约为39.87mm。

PCBA模块厚度约为22.48mm。

焊接取下变压器覆盖的散热片，继续进行拆解。其中覆盖蓝色导热垫的是氮化镓芯片，通过散热片散热。

PCBA模块正面一览，右上角焊接保险丝，NTC热敏电阻，共模电感，安规X2电容。左侧为变压器，下方是同步整流管和输出USB-C小板。

PCBA模块背面焊接整流桥，初级主控芯片和反馈光耦。

通过对PCBA模块的观察，古石这款45W充电器采用高频QR开关电源，同步整流的架构设计，输出电压由协议芯片通过光耦进行反馈调节，满足快充不同电压的输出需求。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

充电器输入端焊接保险丝，共模电感和NTC热敏电阻，右侧焊接高压滤波电容。

输入端延时保险丝规格为2A 250V，外套热缩管保护。

NTC热敏电阻用于抑制充电器上电的浪涌电流，来自志敏，型号1R5D9，直径为9mm，冷态电阻为1.5Ω。

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

安规X2电容来自WDC威迪电子，规格为0.22μF。

整流桥焊接在PCB背面，来自深圳市沃尔德实业有限公司，型号WRMSB40M，这颗软桥通过较软的恢复曲线，比较平滑的关断特性，可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

沃尔德WRMSB40M详细资料信息。

充电头网了解到，沃尔德软桥还被OPPO 50Ｗ饼干氮化镓快充、鸿达顺65W 氮化镓充电器、飞频65W USB PD氮化镓充电器、ROCK 65W氮化镓充电器、麦多多65W氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C快充充电器等多款产品采用，性能获得客户的一致认可。

两颗高压滤波电容来自绿宝石，规格为400V33μF。

另一颗高压滤波电容来自永铭，规格为18μF 400V。

差模电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。

初级主控芯片采用茂睿芯MK2697G，是一颗采用SOT23-6极小封装的高频QR AC-DC PWM控制芯片，Vcc耐压110V，支持9-90V Vcc供电，无需外部稳压电路，减小布板空间，使用更灵活。采用专利驱动技术，支持直驱增强型GaN功率器件，同时优化SR Vds应力，有效提高了产品效率及功率密度。

茂睿芯MK2697G具有自适应多模式特性，满足PD快充不同输出电压下的能效要求，200KHz工作频率可以充分利用氮化镓开关管优势，提高效率并减小适配器体积。

茂睿芯MK2697G具有输出过压、过功率、VCC过压、输入过压保护、同步整流管短路保护等保护功能，适用于USB PD充电器和高功率密度电源应用。MK2697系列已交付大量客户量产，如：爱莎瓦特65W 2C1A氮化镓快充充电器。

氮化镓开关管采用英诺赛科INN650DA260A，这是一颗高性价比、耐压650V的氮化镓高压单管，瞬态耐压750V，得益于工艺改进，相比英诺赛科之前的氮化镓器件，性能有明显的提升，适用于65-120W的反激架构，120-200W的LLC架构。

INN650DA260A支持超高开关频率，无反向恢复电荷，具有极低的栅极电荷和输出电荷，符合JEDEC标准的工业应用要求，内置ESD保护，符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。

英诺赛科INN650DA260A采用DFN5*6封装，相比DFN8*8，体积明显减小，功率密度有较大提升。可用于开关电源、DC-DC转换、图腾柱PFC、电池快充、高能效高功率密度功率转换应用。

充电头网拆解了解到，英诺赛科氮化镓功率开关管还有INN650DA02、INN650DA04等型号，并被SPRUCE 140W 3C1A无线充二合一充电座、安述240W氮化镓+碳化硅适配器、QCY 65W 2C1A氮化镓快充、联想小新100W双C口氮化镓快充、努比亚120W 2C1A三口氮化镓快充、红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充、REMAX 100W氮化镓充电器、摩米士100W 2A2C氮化镓快充、魅族65W氮化镓充电器等多款产品采用，芯片质量获得市场认可。

开关变压器采用RM8磁芯，使用胶带严密缠绕绝缘。

Y电容来自东莞嘉耐电子。

OR1009用于输出电压反馈调节。

同步整流管来自美浦森，型号SLM100N10G，是一颗耐压100V的NMOS，采用DFN5*6封装。

输出侧焊接固态滤波电容和USB-C母座小板。

输出滤波电容规格为820μF 25V。

输出USB-C母座焊接在垂直小板上。

小板背面焊接协议芯片，电流检测电阻和VBUS开关管。

协议芯片来自天德钰，型号JD6621，是一颗高集成度的USB PD协议芯片，支持PD3.0和PPS快充协议，TID：3543。支持3.3-21V输出电压范围。JD6621集成华为SCP，FCP快充协议，及高通QC2.0/3.0/QC5快充，支持20到100W快充应用。

JD6621具有多次刻录（MTP）及温度检测（NTC）降功率等优点，此外有两组额外的GPIO可以做讯号检测及ADC功能，可以满足更多客制化产品需求。

JD6621支持输出PDO选择，具备多输出口控制功能，内置恒压和恒流控制，芯片内部集成过压保护，欠压保护，过电流保护，短路保护和过热能保护，采用TQFN4*4-20L封装，适用于USB PD快充，车充以及储能电源应用。

充电头网拆解了解到，天德钰快充芯片可广泛应用于充电器、车充、移动电源、储能电源等领域，并被小米、紫米、MOMAX、公牛、安克、绿联、倍思、黑鲨、飞利浦、松下等知名品牌的数十款产品采用。

输出VBUS开关管来自芯控源，型号AGM406AP，是一颗耐压40V的NMOS，采用DFN3.3*3.3封装。

USB-C母座采用黑色胶芯，过孔焊接固定。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

古石这款45W氮化镓充电器采用固定美规插脚设计，黑色外壳，设计相当简洁。充电器具备单USB-C接口，支持FCP、AFC、QC3+、PD3.0、PPS、QC4+充电协议。并且具备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，能够满足安卓手机和笔记本电脑等设备的快充需求。

充电头网通过拆解了解到，古石这款充电器采用茂睿芯MK2697氮化镓主控芯片搭配英诺赛科INN650DA260A氮化镓开关管组成宽范围电压输出的开关电源，输出电压采用天德钰JD6621协议芯片根据协议进行调节。充电器内部采用两块PCB焊接组合，变压器通过导热垫进行散热，降低长时间工作的温升。

责编：Ricardo

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