南芯SC2021A新款协议芯片进入倍思供应链，倍思65W氮化镓快充拆解

来源:充电头网发布时间:2022-02-11499浏览

受疫情影响，全球缺芯变成一种常态。为保证能持续正常供应市场，像倍思这些大品牌的热销产品往往会由多家上游供应商供货。

充电头网了解到，倍思有一款65W氮化镓充电器CCGAN65C3销量非常的好，而其协议芯片就是由多家厂商提供的，其中就有部分是采用了南芯的SC2151A和SC2021A，性能上同样支持PD、PPS等快充，支持最大功率达65W，保证消费者拥有相同的使用体验。

下面充电头网就对倍思这款65W氮化镓充电器进行详细拆解，看看基于南芯快充方案设计的内部模块有何区别。

一、倍思65W氮化镓充电器外观

包装盒正面印有Baseus品牌logo、充电器外观图、名称，以及65W和GaN两大卖点标识。

背面印有充电器使用场景图和详细的参数、商家信息。

包装内含充电器、数据线、使用说明书等，充电器外套静电防尘袋。

附带线缆是CC线，线头外壳上设计有Baseus品牌，网尾上设计有100W字样，表明线缆支持100W PD快充。

测得线缆长度约为109cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得该线缆带有E-Marker芯片，电力传输能力为20V5A，支持最大100W快充。

充电器采用PC材质白色外壳，表面哑光处理。外壳上设计有品牌logo、功率标识等，输出端角处还有LED指示灯。

机身正面中心印有Baseus品牌logo。

背面印有商家名、CCGAN65C3型号以及65W标识等。

输入端外壳上印有充电器参数

充电名称：GaN3 Pro氮化镓快充充电器

输入：110-240V 50/60Hz 1.5A

USB-C1/C2输出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

USB输出：5V3A、5V4.5A、9V3A、12V3A、20V3A

C1+C2：45W+20W

C1+A：45W+18W

C2+A：5V3A 15W

C1+（C2+A）：45+15W。

充电器已经通过了CCC认证。

输入端配备可折叠国标插脚。

输出端配备2C1A三个USB接口，胶芯均为橘红色。

测得充电器机身高度为63.08mm。

宽度为31.66mm。

厚度为36.12mm。

和苹果61W充电器直观对比，体积优势非常明显。

拿在手上的直观感受，作为一款多口充电器，显得很小巧。

净重约为117g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议，以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。

PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位，以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。

测得USB-C2口支持QC2.0/3.0、AFC、PD3.0、PPS快充协议。

此外还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位。

测得A口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充协议。

二、倍思65W氮化镓充电器拆解

拆开外壳取出充电器模块。

模块覆盖绝缘隔离板和黄铜散热片，输入端小板上贴有蓝色导热垫。

拆掉散热片，变压器上贴有蓝色导热垫。

测得模块长度为59.29mm。

宽度为24.7mm。

厚度为32mm。

主板正面一览，输入、输出端以及侧面设有小板，电容间的空隙打胶加固。

板子背面一览，设有贴片Y电容和C1口的二次降压控制器。

通过观察发现，这款充电器采用经典高频QR开关电源架构，两路DC-DC二次降压三口输出，输出功率智能分配。

输出端小板上设有协议芯片、滤波固态电容以及USB母座等器件，采用南芯的两颗协议芯片控制三口输出。

其中C1口快充协议芯片采用南芯SC2151A，该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证，TID：4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装，是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器，内部集成反馈环路，支持最新的Type-C和PD3.0标准，同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议，适用于各类适配器应用。

南芯SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核，集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层，VCONN供电。

此外，针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路，为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。

充电头网了解到，南芯SC2151A协议芯片还被绿联30W PD快充氮化镓充电器、古石科技30W PD快充氮化镓充电器、安克30W迷你氮化镓快充、努比亚30W氮化镓快充充电器等知名品牌的数十款产品采用，产品质量获客户一致认可。

另外采用南芯SC2021A协议芯片控制C2和A口输出。SC2021A是一款高度集成的Type-C/PD和DPDM快充控制器。符合最新的Type-C和PD 3.0标准，通过了USB PD3.1符合性测试。芯片支持专有的高压快充协议，包含一组USB-C接口和两组DPDM接口，满足1A+1C双口快充应用。

南芯SC2021A内部集成32位高性能MCU内核，2.5Kb内存和32Kb的MTP存储器，支持私有快充协议。SC2021A 通过集成 USB PD 基带 PHY、Type-C 检测、双 DPDM PHY、内置VBUS 放电路径、VCONN 电源、可编程反馈补偿、电压和电流检测、10-bit ADC、双10-bit DACs,、NMOS 栅极驱动器、I2C 接口和保护电路，来最大限度地减少外部组件。

SC2021A支持多种保护机制，包括过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）、过温保护（OTP）、DPDM过压保护、 CC过压保护、VCONN 过压保护、VCONN 过流保护和 VCONN 短路保护，有效保证系统稳定可靠运行。SC2021A采用QFN 4*4-32封装。具备良好的协议兼容性和丰富的控制接口，可用于车充以及快充应用。

输入端一览，小板正面设有两颗整流桥。

将小板拆下，另一面设有安规X电容、共模电感和NTC浪涌抑制电阻。

延时保险丝来自东莞市贝特电子科技股份有限公司，规格为3.15A 250V。

NTC浪涌抑制电阻用于抑制上电浪涌电流。

安规X电容来自成希电子，容量0.22μF。

共模电感双线绕制，用于滤除EMI干扰。

YBS3010整流桥特写，采用两颗以均摊发热。

滤波电感特写。

四颗高压滤波电解电容均来自JSH万京源，两颗规格为400V 27μF，两颗规格为400V 39μF。

模块侧面焊接开关电源小板，背面露铜加锡增强散热，对应电容位置镂空以降低模块厚度。

另一侧中间设有变压器

将开关电源小板拆下，正面设有初次级控制器、MOS管、光耦、贴片Y电容、输出滤波固态电容。

主控芯片供电电容来自永铭，规格为50V 10μF。

开关电源主控芯片采用茂睿芯MK2697，这是专为PD/快充应用优化的QR PWM控制器。该控制器宽VCC工作电压范围(9V-90V) 可以使其覆盖PD/PPS从3.3V-23V的输出范围而不需要使用额外的辅助绕组或者线性降压电路。

MK2697采用了茂睿芯自主知识产权的驱动技术，同步优化初级和次级功率管电压应力。高达200kHz的工作频率，支持高频小体积的PD快充电源设计。

MK2697A提供了全面的保护功能，有输出OVP，OPP，VCC OVP，BROWN-IN/OUT，还提供了副边SR短路保护， PIN脚OPEN/SHORT保护等。

充电头网拆解了解到，采用茂睿芯快充方案的还有华科生迷你33W快充、倍思20W 1A1C快充充电器、爱莎瓦特65W 2A1C氮化镓快充、air-J 18W 1A1C快充充电器、欧派奇65W 2C1A超级硅快充、华科生迷你30W氮化镓快充等产品采用。

氮化镓芯片来自纳微半导体，型号NV6123。这颗芯片是NV6113的散热增强版，为高频率和软开关拓扑优化，内部集成驱动器，导阻300mΩ，6*8mm QFN封装。

纳微NV6123详细规格资料。

充电头网通过拆解了解到，纳微GaNFast功率芯片此前已被iQOO 120W氮化镓闪充、摩托罗拉68W氮化镓充电器、戴尔60W氮化镓快充、OPPO 50Ｗ饼干氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快充、联想YOGA 130W双USB-C口快充等知名品牌的数十款产品采用。

变压器特写。

CT 1019光耦，用于输出电压反馈。

贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司，型号TMY1221K，具有体积小、重量轻等特色，非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售，注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类：SMD TRX及DIP TY电容器，TRX将致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品类的应用，为客户提供更多的解决方案。

充电头网了解到，特锐祥贴片Y电容除了被贝尔金、安克、QCY、声丽、麦多多、OPPO、联想、努比亚、倍思、海陆通、第一卫等品牌的数十款快充产品使用，此外还被伊戈尔40W LED驱动电源、长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源、卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用，性能获得客户一致认可。

主板上的特锐祥贴片Y电容特写，型号TMY1152M。

同步整流控制器特写，丝印91808。

同步整流管采用力宏微LH062N100。

输出滤波固态电容特写，永铭NPX系列，规格为25V 560μF。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性、耐开关冲击等特点。

充电头网了解到，永铭NPX系列固态电容此前已被安克30W氮化镓超能充、安克 65W氮化镓超能充、安克45W氮化镓超能充、闪极100W 3C1A氮化镓快充、摩米士65W 2C1A氮化镓快充、倍思45W 1A1C氮化镓充电器、努比亚65W氘锋氮化镓充电器等产品使用，此外还被应用在小小黑、品胜、邦克仕等品牌20W迷你充上，获得客户一致认可。