前言

充电头网近期拿到了某知名手机大厂的一款140W氮化镓充电器,这也是该品牌旗下首款PD3.1标准的快充产品。充电器机身通体白色,配备的是德标插脚,并配有单USB-C输出接口,支持140W PD3.1快充,并兼容PPS快充,满足笔电、手机等设备快充需求。下面我们一起来看看这个充电器的做工用料。

手机大厂140W氮化镓充电器外观

这款140W氮化镓充电器采用PC阻燃材质白色塑料外壳,机身整体设计风格简约。

充电器机身采用宽扁造型设计,表面磨砂抗指纹,输入端圆柱模块设计,两侧设有定位凸起。

充电器配备德标插脚。

地线插脚可拆卸设计,满足双脚孔位的使用需求。

机身顶面配置单USB-C接口,居中布局。

实测充电器机身长度为85.24mm。

宽度为75.06mm。

厚度为28.03mm。

和苹果140W氮化镓充电器放在一起对比,机身主体要小一点。

产品拿在手上的大小直观感受。

另外测得充电器重量约为251g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持AFC、PD3.1、PPS、QC5、DCP充电协议。

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A五组固定电压档位,以及5-21V5A一组PPS电压档位。

使用这款充电器给酷态科15号超级电能柱Ultra充电,成功开启PD3.1 140W快充,充电功率约为132.49W。

手机大厂140W氮化镓充电器拆解

将充电器机身顶部外壳拆开,采用超声波焊接封装。

将PCBA模块取出,输入端为接触式通电设计。

插脚与金属弹片压接。

测得PCBA模块长度为79.68mm。

宽度为69.23mm。

厚度为20.76mm。

PCBA模块顶部以及两侧覆盖铜散热片,并粘贴胶带固定。

模块底部也覆盖铜散热板,并与主板锡焊以及粘贴胶带固定。

取下铜散热板,内侧设有麦拉片进行隔离绝缘。

PCB模块板面相当干净整洁,中心区域设有主控芯片供电电容、主控芯片、谐振电容等器件,整体布局规整,体现大厂深厚的设计功底。

主板背面设有PFC升压开关管、PFC整流管、初级开关管、光耦、次级控制芯片、同步整流管以及输出VBUS开关管等器件。

模块前端右侧设有保险丝、NTC热敏电阻、安规X2电容以及两级共模电感,保险丝外套热缩管绝缘保护,中间区域焊接主动整流小板。

将整流小板拆下,遮挡区域还设有第二颗安规X2电容以及一颗滤波电感。

小板正面设有主动整流控制器以及两颗MOS管。

小板背面设有两颗整流桥。

保险丝特写,规格为4A 250V。

NTC热敏电阻用于抑制上电浪涌电流。

共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

二级共模电感特写。

两颗共模电感之间的安规X2电容特写,容量0.33μF。

第二颗安规X2电容料号相同。

X电容放电芯片来自PI,型号CAP200DG,是一颗零损耗自动X电容放电芯片,在交流输入断开时自动为X电容放电,芯片仅有两个端子,应用简单,采用SO-8封装。

两颗主动整流控制器特写,丝印BR3U。

用于代替传统整流桥的MOS管来自英飞凌,型号IPT60R065S7,为CoolMOS S7系列,耐压600V,导阻65mΩ,采用HSOF-8封装。

两颗丝印RULBF810整流桥特写。

滤波电感特写。

模块一侧设有滤波电容、PFC升压电感和高压滤波电解电容。

高压滤波电解电容共四颗,其中三颗大的料号相同。

滤波电容规格为1μF450V。

主控芯片来自英飞凌,丝印DP2BF11,为定制型号,内部集成PFC控制器和HFB控制器,采用DSO-14封装。

PFC开关管来自英飞凌,型号IGLR60R190D1,这是一颗耐压600V的增强型氮化镓功率开关管,导阻190mΩ,采用TSON-8-6封装,适用于工业、电信及数据中心电源的半桥拓扑开关电源

PFC升压电感特写。

PFC整流管来自APS飞锃,型号A5D06PS065NN,这是一颗碳化硅二极管。

另一颗布局在主板正面PFC升压电感覆盖区域。

四颗高压滤波电解电容均来自CapXon丰宾,三颗大的规格为420V33μF。

小的规格为420V15μF。

初级开关管来自英飞凌,型号IGLD60R190D1,这是一颗耐压600V的增强型氮化镓单管,导阻140mΩ,采用LSON-8-1封装,支持工业,电信和数据中心开关电源应用,支持硬开关和软开关半桥,支持图腾柱PFC和高频LLC应用。

五颗并联的谐振电容特写。

主控芯片供电电容来自丰宾,规格为50V22μF。

模块另一侧设有变压器。

变压器特写。

输出端一览,USB-C接口母座外套塑料壳加固保护,两侧设有蓝色Y电容和三颗输出滤波固态电容。

蓝色Y电容特写。

CT 1018光耦特写,用于输出电压反馈。

次级芯片来自英飞凌,型号CYPAS213A1-32LQXQ,内部集成同步整流控制器和协议芯片,支持QR/CrCM/DCM/CCM多个工作模式,并支持高达300kHz的开关频率。同时符合USB PD3.1标准,支持高达28V VBUS的扩展功率范围 (EPR),支持带可编程电源 (PPS) 的PD2.0/3.0、QC2.0/3.0/4/4+/5、AFC、BC1.2、Apple Charging等充电协议,采用32-pin QFN封装。

同步整流管来自英飞凌,型号ISC027N10NM6,NMOS管,耐压100V,导阻2.7mΩ,采用TDSON-8 FL封装。

三颗输出滤波固态电容也是来自丰宾,规格均为35V300μF。

输出VBUS开关管来自英飞凌,型号BSZ018N04LS6,NMOS管,耐压40V,导阻1.8mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

最后附上这款140W氮化镓快充充电器核心器件清单,方便大家查阅。

本期拆解的140W氮化镓充电器采用白色机身,配有德标固定插脚,输出端为单USB-C接口,支持PD3.1、PPS以及AFC快充协议,实测支持140W PD3.1快充,满足主流笔记本电脑,平板和手机等设备快充需求。

充电头网通过拆解了解到,充电器基于PFC+HFB开关电源架构,并使用了英飞凌全套控制方案以及IGLR60R190D1、IGLD60R190D1两款氮化镓器件在内的几乎全部功率器件,丰宾品牌电解电容和固态电源进行滤波,用料扎实可靠。变压器外套塑料壳加固以及隔离绝缘,模块覆盖一体式铜散热片帮助散热。