智融SW1106 65W氮化鎵模塊快充方案評測分析

前言

過去幾年，智融科技推出的多款可用于氮化鎵充電器的協(xié)議降壓二合一芯片，在車充和氮化鎵快充中應用極其廣泛。近日，智融科技發(fā)布了全新的AC-DC產(chǎn)品，用于氮化鎵開關(guān)管的初級主控芯片SW1106，支持直驅(qū)增強型氮化鎵開關(guān)管，進一步完善氮化鎵快充產(chǎn)品線，致力于推出一站式氮化鎵快充電源解決方案。

而充電頭網(wǎng)也是第一時間拿到這款搭載智融SW1106 65W氮化鎵模塊，將從外觀、兼容性以及充電全程等等方面著手進行這款產(chǎn)品的測試，下面就跟隨充電頭網(wǎng)一起來看看吧。

產(chǎn)品介紹

話不多說，先看產(chǎn)品。

PCB板背面設有整流橋、開關(guān)電源初次級芯片、降壓協(xié)議IC等器件，初次級分界明顯。

初級主控芯片來自智融，型號為SW1106，是一顆支持增強型氮化鎵開關(guān)管直驅(qū)的高頻反激準諧振控制器，芯片內(nèi)部集成氮化鎵驅(qū)動器，驅(qū)動電壓為6V，可直接驅(qū)動增強型氮化鎵開關(guān)管。?

可以了解到，智融SW1106采用SSOP10封裝，支持氮化鎵快充，充電器以及開關(guān)電源應用；可實現(xiàn)氮化鎵控制器的國產(chǎn)化替代。?

與SW1106搭配的氮化鎵開關(guān)管是英諾賽科INNO 650D150A，這是一顆耐壓650V的增強型氮化鎵高壓單管，瞬態(tài)耐壓750V，導阻150mΩ，采用DFN8*8封裝。

這款充電模塊采用智融發(fā)布的SW2325協(xié)議芯片，可支持3-30V超寬輸入電壓范圍；支持光耦反饋，F(xiàn)B反饋和I2C反饋三種調(diào)壓方式，以及二次開發(fā)。

此外，智融SW2325集成USB Type-C接口邏輯，USB PD PHY，VOOC/SCP PHY 以及 QC/PE/SFCP/TCN等快充協(xié)議的檢測電路，并集成光耦反饋和 FB 反饋驅(qū)動電路、NMOS和PMOS驅(qū)動電路以及CV/CC控制環(huán)路；此外，SW2325還是一顆支持融合快充規(guī)范的協(xié)議芯片。

模塊正面高壓濾波電容垂直焊接在副PCB板上，而副PCB板焊接在主PCB板上；其中還套有黃色膠套絕緣保護，中心區(qū)域焊接平面變壓器。

智融SW1106模塊高度約為24.71mm。

智融SW1106模塊長度約為49.46mm。

智融SW1106模塊寬度約為26.91mm。

智融SW1106模塊重量約為45.6g。

智融SW1106模塊橫截面積約與第五套1元硬幣面積相差不大。

充電全程測試

針對智融SW1106 65W氮化鎵模塊的充電全程測試，本次測試選用的MacBook Air M2，因為MacBook Pro 16可附贈65W充電器，表明可支持65W充電，為其充電可以最大程度發(fā)揮出智融氮化鎵模塊的性能，下圖是實測數(shù)據(jù)。

這是使用智融SW1106 65W氮化鎵模塊充MacBook Air M2的數(shù)據(jù)變化全程圖，整個過程大致分為4個階段，最高功率為62.1W。測試的前30分鐘，一直維持60W-63W的充電功率；最終于1小時50分鐘左右充電結(jié)束。

將充電全程繪制成曲線圖，可以看出智融SW1106 65W氮化鎵模塊為MacBook Air M2半小時充電51%，一小時充電83%，完全充滿需要1小時46分鐘。

轉(zhuǎn)換效率測試

充電器本質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)換設備，過程中會有損耗，以熱量的形式散發(fā)出來。我們平時看充電器上面的參數(shù)輸出100W或者65W是充電器可以為設備提供的最大輸出功率，但充電器從插座上汲取的功率往往要更大一些，下面是充電模塊的各檔位電壓，在110V~230V（大致范圍）交流輸入情況下分別進行了轉(zhuǎn)換效率測試，測試結(jié)果如下。

230V 電壓下，將充電器在各個電壓檔位的輸出功率拉滿進行測試：兩個檔位測得插線板AC端輸入功率和USB端輸出功率，通過計算，可得充電模塊的各個檔位下的平均轉(zhuǎn)換效率為88.39%到91.15%不等。

115V 電壓下，充電模塊各個檔位下的平均轉(zhuǎn)換效率從90.72%到92.93%不等。

小結(jié)

轉(zhuǎn)換效率可以反應出充電器的質(zhì)量，從數(shù)據(jù)上來看百分比自然是越高越好。從上面的測試數(shù)據(jù)可以看出，充電模塊整體的轉(zhuǎn)換效率在90%左右，處于目前充電轉(zhuǎn)換效率的第一梯隊水準。

應力測試

測試條件為90V輸入，20V3.25A滿載輸出；從測試結(jié)果可以看到，開關(guān)管峰值VDS電壓約為316V。

測試條件為115V輸入，20V3.25A滿載輸出；從測試結(jié)果可以看到，開關(guān)管峰值VDS電壓約為340V。

測試條件為230V輸入，20V3.25A滿載輸出；從測試結(jié)果可以看到，開關(guān)管峰值VDS電壓約為504V。

測試條件為264V輸入，20V3.25A滿載輸出；從測試結(jié)果可以看到，開關(guān)管峰值VDS電壓約為552V，裕量充足。

溫度測試

前面提到充電器工作時會涉及到效率轉(zhuǎn)換的問題，其中的損耗電量絕大多數(shù)以熱量散發(fā)，所以充電器長時間工作的發(fā)熱情況也是測試的重要一環(huán)。讓充電模塊以20V3.25A 65W的功率持續(xù)輸出一小時，采集充電器表面溫度，實驗全程將充電器置于25°C恒溫箱當中。

首先來看看在 230V 的電壓環(huán)境下，充電器的溫度表現(xiàn)。

使用熱成像儀拍攝充電模塊表面的SW1106芯片最高溫度為77.5℃，SW2325芯片最高溫度為84.2℃。

再看看 115V 的市電環(huán)境下，充電器的溫度表現(xiàn)。

使用熱成像儀拍攝充電模塊SW1106芯片最高溫度為84.2℃，SW2325芯片最高溫度為84.8℃。

協(xié)議測試

除標注支持PD協(xié)議外，測試充電器完整的快充協(xié)議，用戶可以根據(jù)具體的協(xié)議來匹配輸出設備，從而獲得更好的快充體驗。

使用POWER-Z KM002C測得USB-C端口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、QC5、PD3.0、PPS和UFCS融合協(xié)議等快充協(xié)議，已經(jīng)搭載國內(nèi)的融合快充協(xié)議，兼容性方面或更為出色。

PDO報文方面，USB-C端口具有5V3A，9V3A、12V3A、15V3A和20V3A五組固定電壓檔位；以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。

充電兼容測試

充電測試環(huán)節(jié)可以清楚的得知充電器為各個設備的充電情況，充電頭網(wǎng)會使用數(shù)十款設備搭配充電器進行測試，為讀者呈現(xiàn)真實的測試數(shù)據(jù)。

智融SW1106模塊為紅魔7S手機充電，功率為16.58V 2.98A 49.47W，可以輕松滿足紅魔7S的快充需求。

智融SW1106模塊為Switch主機充電，功率為15.06V 0.48A 7.21W。

得益于USB PD快充與USB-C物理接口的大范圍普及，充電頭網(wǎng)入手的這臺米家手槍鉆就配備了USB-C的充電接口，并支持USB PD快充協(xié)議，使用智融SW1106模塊的USB-C為米家手槍鉆充電，功率為9.11V 0.66A 6.02W。

將兼容性數(shù)據(jù)匯總，可以看到，能夠給紅魔7S、黑鯊5 Pro以及Redmi K50電競版等很多機型開啟高壓PPS快充，功率可以接近50W。值得一提的是，華為手機握手的是高壓快充協(xié)議，功率同樣可以到20W以上，電壓是8-9V的程度。另外還可以為筆記本電腦開啟60W PD快充。得益于15V3A PDO的支持，同時也能夠為Switch開啟TV模式。

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柱狀圖，可以清楚地看到各個設備之間的功率大小，排在前面的是支持60W快充的筆記本電腦，功率在50W以上，接近60W。隨后是幾臺游戲手機，由于握手了15V3A的PPS快充，所以功率也非常大，在40W左右的程度。后面大部分手機的表現(xiàn)都在20W左右，屬于常規(guī)表現(xiàn)。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

這款智融SW1106 65W氮化鎵模塊從外觀構(gòu)造上雖大同小異，但其實內(nèi)部濾波電容、降壓以及協(xié)議芯片設計完整。在兼容性方面，面對主流手機、平板等設備，具備PD3.0、UFCS融合快充協(xié)議，實測不同型號手機的充電功率基本能在45W左右；并且為目前最新推出的MacBook Air M2進行充電測試，實測充電功率基本維持在60W左右，用時需要1小時46分鐘，性能平緩穩(wěn)定，與Apple原裝65W充電器的充電體驗相當。

對于電源廠商來說，這款智融SW1106 65W氮化鎵模塊具有良好的兼容性，高度集成的芯片設計同樣實現(xiàn)了精簡的外圍電路，僅需搭配幾顆降壓MOS和VBUS開關(guān)管，減少PCB板占板面積；并且可快速開發(fā)出體積小巧的氮化鎵充電器產(chǎn)品，縮短開發(fā)周期，并且在日常使用上同樣能滿足用戶的充電需求。

編輯：黃飛

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