内置英集芯IP2028_B同步整流控制器，睿元100W氮化镓充电器拆解

前言

最近充电头网拿到了睿元实业一款100W多口氮化镓快充充电器，产品采用主流的2C1A接口配置，支持PD3.0、PPS、QC、SCP等丰富快充协议，可为笔记本电脑、平板、手机等多种设备提供高效充电体验。

此外充电器还支持45W+45W、45W+30W的双口快充组合，满足双设备同时快充需求。下面充电头网就对充电器进行详细拆解，一起来看看产品的具体设计。

睿元100W氮化镓充电器外观

充电器为主流柱状造型设计，机身主体喷涂银灰色金属漆提升质感，顶部还采用透明银底装饰板以及凹凸纹理边缘设计增加辨识度。

腰身一面印有100W GaN FAST QUICK CHARGER，直观表明这是一款100W氮化镓快充充电器。

输入端外壳边缘也做了凹凸纹理设计，底部则印有充电器参数信息。

充电器参数特写

型号：RY-U101A-ACC

输入：100-240V~50/60Hz 2A

输出：

USB-C1/C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A（Max：100W）

USB-A：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A（Max：30W）

总输出：

USB-C1+USB-C2：45W+45W

USB-C1/C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A

USB-C1+USB-A：45W+30W

USB-C1：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A

USB-A：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

USB-C1+USB-C2+USB-A：45W+15W

USB-C1：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A

USB-C2+USB-A：5V3A

制造商：深圳睿元实业有限公司

注：仅适用于海拔2000m及以下和非热带气候条件下使用

充电器配备可折叠新国标插脚。

顶部配有2C1A三个USB快充接口。

实测充电器机身长度为65.24mm。

宽度为30.45mm。

厚度为45.05mm。

和苹果96W充电器放在一起对比，体积优势明显。

充电器拿在手上的大小直观感受。

另外测得充电器重量约为132g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位，以及5-21V5A一组PPS电压档位。

测得USB-C2口支持PD3.0、PPS、QC5快充协议。

PDO报文测试结果和USB-C1口的相同

最后测得USB-A口支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

睿元100W氮化镓充电器拆解

将充电器输入端外壳拆开，插脚与内部PCBA模块为接触式通电设计。

金属弹片使用塑料板以及螺丝进行固定。

将PCBA模块取出，模块与壳体之间填充白胶加固提升稳定性。

壳体内部贴有气凝胶。

实测PCBA模块长度为60mm。

宽度为39.57mm。

厚度为25.04mm。

PCBA模块顶部以及两侧覆盖U型散热片，并且散热片包裹胶带绝缘。

拆掉散热片，模块正面电容、变压器以及输出端小板等打胶加固。

将白胶清理掉，模块正面设有共模电感、安规X2电容、整流桥、高压滤波电解电容、变压器等器件，整体布局十分紧凑。而且从两个变压器也可以看出这款充电器使用了两路开关电源电路设计。

主板背面设有光耦、贴片Y电容以及同步整流管。

PCBA模块前端一览，主板上设有安规X2电容、整流桥、高压滤波电解电容以及滤波电感等器件，右侧焊接输入小板。

将小板拆下，板子正面设有贴片保险丝以及NTC热敏电阻。

小板另一面无器件。

贴片保险丝来自诚润，额定电流3.15A。

NTC热敏电阻来自至敏电子，型号HNP1R5D9，用于抑制上电的浪涌电流。

安规X2电容容量0.22μF。

共模电感用于滤除EMI干扰。

整流桥来自沃尔德，型号D3K810，规格为8A 1000V，采用D3K封装。

滤波电感外套热缩管绝缘保护。

四颗高压滤波电解电容规格为400V33μF。

还有一颗规格为400V15μF。

两颗主控芯片供电电容规格均为100V4.7μF。

模块一侧中心区域设有开关电源小板以及变压器。

另一侧设有另一路开关电源的变压器。

将两块开关电源小板拆下，正面均设有电源主控芯片。

小板背面均无器件。

两路开关电源的主控芯片都是采用英集芯科技IP2075_38D，这是一款集成GAN FET高性能多模式AC/DC反激控制器，具有自适应多模式控制（MMC）和二次侧调节（SSR）功能，适用于要求具有高功率密度和高精度输出电压/电流的应用。

IP2075_38D内置高压启动，去掉传统的启动电阻，从而降低待机功耗；此外，当移除交流输入时，HV引脚用于X-cap放电，有助于降低Xcap放电损耗，并实现极低的待机功率损耗。结合了频率折返和谷底导通技术，通过减少开关损耗来实现高效率。通过加入频率调制，能显著降低EMI辐射和共模噪声。

IP2075_38D具有宽广的自适应开关频率范围，提高了轻负载效率，最大工作频率经过优化，最大限度地降低器件温度，提高满负载效率。最小峰值电流也被优化设计以平衡待机功耗和音频噪声。

IP2075_38D在轻载或空载输出条件下进入突发模式，此模式下具有极低的工作电流（160µA），能显著降低待机功耗，以满足最严格的能效标准，如CoC V5和DoE VI标准。

IP2075_38D还具有完善的保护功能和丰富的定制化配置参数，如最大频率，输出过压保护， 输出欠压保护，Brown-in/Brown-out，过温保护，带补偿的过功率保护功能。采用DFN18L(6*8)封装。

充电头网拆解了解到，英集芯IP2075_38D此前还被荣耀亲选66W氮化镓充电器、米物45W小魔方氮化镓充电器等产品采用过，芯片质量获客户一致认可。

另一颗英集芯科技IP2075_38D主控芯片特写。

变压器特写。

另一颗变压器特写。

OR 1009光耦特写，用于输出电压反馈。

另一颗OR 1009光耦特写。

贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司，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。料号为TMY1471K。

充电头网了解到，特锐祥贴片Y电容除了被倍思首款高通QC5认证100Ｗ氮化镓快充、麦多多100W氮化镓充电器、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、努比亚65W氘锋氮化镓充电器等数十款大功率充电器使用外，也可应用于海陆通20W充电器、第一卫20W快充小冰粒充电器、贝尔金20W氮化镓充电器等品牌20W迷你快充上，性能获得客户一致认可。

另一颗特锐祥贴片Y电容料号相同。

输出端一览，三个USB接口母座采用小板焊接，主板上设有两路开关电源的同步整流控制器以及输出滤波固态电容。

将小板拆下，板子正面设有协议芯片以及输出VBUS开关管。

小板背面一览。

两路开关电源的次级同步整流控制器也都是采用英集芯科技IP2028_B，这是一款用于反激变换器次级侧的高效同步整流控制器，可直接驱动MOSFET以替代肖特基二极管。其通过实时检测MOSFET漏源电压，输出精准驱动信号，显著降低整流损耗，提升效率与功率密度，并有效降低温升。

器件内置稳压电路，无需辅助绕组供电，适用于低输出电压充电器及高侧同步整流适配器。其具备快速关断功能，可在次级电流减小时调节MOSFET导通压降至约30mV，并于电压反向前迅速关断，避免反向导通。

IP2028_B还搭载可配置伏秒积检测电路，有效防止在DCM、准谐振工作下的VDS振铃或ZVS操作引起的误开启，确保系统稳定可靠。

IP2028_B采用SOT23-6封装，仅需极少的外围器件，就可以为3.3-28V输出电压应用提供高性能的解决方案。

另一颗英集芯科技IP2028_B同步整流控制器特写。

同步整流管来自ETERNAL宜源，型号ET6A80T，NMOS管，耐压100V，导阻4.8mΩ，采用PDFN5*6-8L封装。

另一颗同步整流管料号相同。

两颗输出滤波固态电容规格均为25V680μF。

协议芯片采用英集芯IP2738U，这是一颗支持多个USB接口的协议芯片，支持双口18-140W快充应用，具备独立的反馈控制，具备独立的USB PD控制，相当于两颗IP2736整合到一颗芯片内部，快充规格与IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR档位，支持UFCS融合快充，并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议，兼容性非常好。

英集芯IP2738U内置四路独立的NMOS驱动，可用于多个接口输出控制，控制多个VBUS开关管进行输出端口切换以及两路电源并联控制，并且支持双路独立的过流、过压以及短路保护，确保使用安全。

英集芯IP2738U资料信息。

五颗输出VBUS开关管全部来自宜源，其中四颗型号为ET6302，NMOS管，耐压30V，导阻5mΩ，采用PDFN3.3*3.3封装。

一颗型号为ET6301，PMOS管，耐压-30V，导阻12mΩ，采用PDFN3333封装。

一颗丝印22581芯片特写，采用SOT23-6封装。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

最后附上睿元100W氮化镓充电器的核心器件清单，方便大家查阅。

睿元100W氮化镓充电器采用柱状造型设计，银灰色金属漆机身搭配透明板以及凹凸纹理装饰，小巧便携且很有辨识度。产品配备2C1A接口，并支持100W大功率输出，支持多快充协议与智能功率分配，满足笔电、手机等多设备高效充电需求。

充电头网拆解发现，产品内部为双路独立开关电源设计，且都是采用英集芯科技IP2075_38D+IP2028_B高集成合封氮化镓电源方案。此外输出采用英集芯IP2738U协议芯片，支持多口功率管理与多种快充协议。

得益于英集芯方案的使用，充电器在双路独立电源架构设计情况下，任然实现了紧凑小巧的机身。同时相比传统快充来说，还大幅降低了产品的设计难度以及系统成本，进一步提升成品优势。