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采用氮化镓黑科技性能倒退?一文看懂三星新旧原装45W快充区别

 人阅读 | 作者lilintao | 时间:2023-06-08 12:14

前言

三星此前为旗下的手机推出了45W PD快充充电器EP-TA845,支持20V2.25A 45W输出和3.3-11V 5A PPS输出,对电脑和手机快充都具有很好的兼容性。作为全球手机巨头,三星的充电器有很高的知名度,在爱好者中也有不错的声誉,购买三星充电器日常使用的人不在少数。

前不久三星推出了一款内置氮化镓功率器件的PD快充EP-T4510,同样支持45W输出,但体积相比传统的45W充电器明显缩小,更加便携的同时,也将传统充电器霸占插座的问题解决,解决多个充电器不能同时使用的痛点,使用更加友好。

充电头网对三星新款氮化镓充电器和传统充电器(注:以下简称三星EP-T4510和三星EP-TA845,方便区别)都已经分别进行了拆解,下面通过一篇对比文章来对比两款充电器的不同,通过详细拆解及测试,为大家带来直观明确的对比。相信读完这篇文章,能对两款充电器的相同和不同有一个充分的了解。

产品外观

包装

两款充电器包装盒设计风格相同,正面均印有SAMSUNG品牌、充电器名称、套装外观以及卖点信息等,不过三星EP-T4510的包装标注信息更详细,包括采用USB-C接口、线长(1.8米)等。

尺寸/功率密度

实测三星EP-T4510快充三维为47.69*43.63*28.03mm,进而算得其功率密度约为0.77W/cm³;测得三星EP-TA845快充三维为52.06*52.97*29.46mm,功率密度约为0.55W/cm³。

得益于纳微氮化镓功率器件的使用,三星EP-T4510快充的体积明显缩小了,仅为旧款的72%,提升了整体便携性。

接口

三星EP-T4510和三星EP-TA845两款充电器均配备单USB-C接口,居中设计,黑色胶芯不露铜。

铭牌

两款充电器的铭牌除型号外基本一样,新款45W氮化镓快充型号为EP-T4510,旧款的型号为EP-TA845,均为越南制造,通过了CCC认证。

重量

三星EP-T4510充电器净重约为99g,三星EP-TA845充电器的净重约为91g。新款充电器整体尺寸虽缩小了,但内部做了部分灌胶,因此反倒更重一点。

内部结构

正面布局

三星EP-T4510充电器在充电器PCB模块外包裹铜箔,并且使用硅胶灌封,所以重量反而比旧款的EP-TA845要重7g。通过两款充电器PCB的正面对比,可以看到EP-T4510相比EP-TA845元件排列更为密集。

背面布局

三星EP-T4510将控制器和氮化镓开关管以及整流管布置在平面变压器下面,充分利用空间,所以看起来背面相比EP-TA845来的精简。三星EP-TA845则将电源芯片放置在电路板背面,两款充电器设计紧凑,空间利用率都非常高。

做工用料

初级控制器

三星EP-T4510充电器采用Dialog iW9801ZVS反激控制器,增加一个辅助开关管实现主开关管的零电压开关,降低开关损耗,提高转换效率。三星EP-TA845则使用PI的SC1920C反激准谐振电源芯片,将同步整流,反馈电路,初级开关管和控制电路集成在一个芯片内部。

同步整流控制器

两款充电器均采用同步整流,以提高效率,缩小体积。三星EP-T4510的同步整流控制功能由iW709协议芯片集成,三星EP-TA845的同步整流功能由PI的SC1920C电源芯片集成。

协议芯片

三星EP-T4510充电器采用Dialog iW709协议芯片,该芯片内部集成协议功能、VBUS开关管驱动、同步整流控制器和电压反馈控制,与初级芯片配合实现精密的电压调节。三星EP-TA845采用三星自家协议芯片S2MM101X协议芯片,支持PPS和PD快充协议。

初级开关管

三星EP-T4510内置纳微NV6014氮化镓功率芯片作为初级开关管,三星EP-TA845的初级开关管集成在PI SC1920C芯片中。

同步整流管

三星EP-T4510的同步整流管来自博盛,型号PDC85N11X-5,NMOS,耐压115V,导阻7.6mΩ,采用PPAK5*6封装。三星EP-TA845的同步整流管来自MagnaChip美格纳,MDU10N070RH,耐压100V,导阻7.4mΩ,采用PDFN56封装。

电容

三星EP-T4510采用两颗15μF和一颗22μF丰宾电容滤波,耐压均为400V,总容量为52μF。三星EP-TA845内置两颗22μF和一颗15μF丰宾电容滤波,耐压400V,总容量为59μF。

两款充电器均采用300μF 30V固态电容滤波,使用两颗并联。其中EP-T4510电容品牌来自丰宾,三星EP-TA845滤波电容品牌不详。

连接器

两款充电器的USB-C母座均采用塑料外壳,其中三星EP-T4510的USB母座垂直电路板焊接,三星EP-TA845的USB母座水平与电路板焊接。

产品性能

协议

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得三星EP-T4510支持PD3.0、PPS快充协议;使用KT002测得三星EP-TA845同样支持PD3.0、PPS快充协议。

PDO

三星EP-T4510和三星EP-TA845的PDO报文也完全相同,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。

待机功耗

经过功率计测试,三星EP-T4510在220V 50Hz的空载功耗为0.051W,在110V 60Hz时的空载功耗为0.027W。

测得三星EP-TA845在220V 50Hz的空载功耗为0.022W,在110V 60Hz时的空载功耗为0.016W。

转换效率

220V 50Hz下,将三星EP-T4510在各个电压档位的输出功率拉满进行测试:四个档位测得插线板AC端输入功率和USB端输出功率,通过计算,可得充电器的转换效率从87.42%到89.97%不等。

110V 50Hz输入环境下,三星EP-T4510的转换效率从87.06%到90.8%不等。

另外测得三星EP-TA845在220V 50Hz输入环境下,转换效率从89.93%到92.21%不等。

110V 60Hz输入环境下,三星EP-TA845的转换效率从89.9%到91.17%不等。

温度

220V50Hz 的市电环境下,满载1小时后使用热成像仪拍摄三星EP-T4510两个侧面表面的最高温度为61.1℃。

另外两侧的最高温度为59.8℃。

再看看 110V 60Hz 的市电环境下,1小时后使用热成像仪拍摄三星EP-T4510两侧表面的最高温度为62.8℃。

另外两侧的最高温度为66.7℃。

220V50Hz 的市电环境下,满载1小时后使用热成像仪拍摄三星EP-TA845两个侧面表面的最高温度为56.5℃。

另外两侧的最高温度为54.3℃。

再看看 110V 60Hz 的市电环境下,1小时后使用热成像仪拍摄三星EP-TA845两侧表面的最高温度为61.5℃。

另外两侧的最高温度为62.2℃。

纹波

纹波测试分为空载(柱状图中Y轴电流为0A)和重载(柱状图中Y轴电流为非0A)两种,对三星EP-T4510在220V 50Hz交流输入下的纹波进行测试,充电器处于5V3A输出状态时纹波最高,为222mVp-p;充电器处于15V0A空载状态时纹波最低,为76mVp-p。

在110V 60Hz交流输入下测试纹波,三星EP-T4510处于5V2A输出状态时纹波最高,为146mVp-p;充电器处于15V0A空载状态时纹波最低,为66mVp-p。

对三星EP-TA845在220V 50Hz交流输入下的纹波进行测试,充电器处于5V3A输出状态时纹波最高,为134mVp-p;充电器处于20V0A空载状态时纹波最低,为22mVp-p。

测试在110V 60Hz交流输入下的纹波,三星EP-TA845处于9V3A输出状态时纹波最高,为136mVp-p;充电器处于15V0A空载状态时纹波最低,为20mVp-p。

全程充电测试

使用三星EP-T4510充三星S22+全程的数据变化,在3分48秒前输入功率在37W左右,随后功率和电流开始在8W-37W之间波动,47分时功率和电流逐渐下降直至充电结束,全程耗时约1小时27分,最高功率为9.25V 4.22A 39.05W。

使用三星EP-TA845为三星S22+充电的全程数据变化,13分前功率在9.5W与36W之间波动,整个过程大致分为4个阶段,于1小时18分充电结束。

充电头网总结

最后附上三星这两款充电器表格,方便大家对比各款产品之间的区别。

通过对比首先可以看出,使用了氮化镓的EP-T4510充电器的体积有了显著的缩小,这不仅仅是氮化镓的功劳。EP-T4510在充电器内部使用了平面变压器以及ZVS零电压拓扑,将开关频率提高,充分发挥氮化镓性能优势,提高充电器的功率密度。

三星EP-TA845则采用老牌大厂PI的电源芯片SC1920C,这颗电源芯片内置初级开关管,初级控制器,同步整流控制器以及反馈,将多颗芯片的功能集成到一颗芯片内部,大幅简化充电器的设计,使电路更加精简。两款充电器的用料做工都是相当不错的。

另外两款充电器的性能是一样的,只是新款氮化镓充电器体积更小一些,相对来说更加便携点。而从实际测试数据可以看出新充电器在待机功耗、效率、温升等方面的表现反倒略差一点,虽说可以忽略不计。因此新款氮化镓快充虽好,但旧款的也不赖,如需入手可根据自身实际情况考虑。


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