前言

蘋果在新發(fā)布的筆記本上使用了USB PD3.1快充標(biāo)準(zhǔn)，充電功率為140W，以滿足更強(qiáng)的性能以及電池快充。但是蘋果筆記本配備的充電器只有一個(gè)接口，想要同時(shí)為另外一臺(tái)電腦或者是手機(jī)充電，就要等充滿了換下一個(gè)，非常不方便。

綠聯(lián)針對(duì)這一困局，推出了一款140W三口氮化鎵充電器，這款充電器相比蘋果充電器體積更小，并且具備2C1A三個(gè)接口，支持功率自動(dòng)分配。可以為兩臺(tái)筆記本同時(shí)65W充電，性能強(qiáng)悍。下面就對(duì)綠聯(lián)這款140W三口充電器進(jìn)行拆解，看看內(nèi)部設(shè)計(jì)和用料如何。

綠聯(lián)140W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面采用透明“櫥窗”設(shè)計(jì)，透過包裝盒就可以看到充電器實(shí)物，這種展示效果很獨(dú)特。正面印有UGREEN綠聯(lián)、140W、未來(lái)全芯湃、FASTER&SAFER、氮化鎵充電器套裝等文案。

側(cè)面印有PD3.1標(biāo)識(shí)。

另一側(cè)印有GaN X 140W標(biāo)識(shí)，表明這是一款支持PD3.1 140W快充的氮化鎵充電器。

背面印有產(chǎn)品參數(shù)和深圳市綠聯(lián)科技股份有限公司信息。

包裝內(nèi)含充電器、數(shù)據(jù)線、使用說明書以及保修卡。

附帶線纜是CC線，線頭為經(jīng)典銀灰色金屬殼加塑料網(wǎng)尾設(shè)計(jì)，金屬殼上鐳雕UGREEN品牌，網(wǎng)尾上凹印240W字樣，表明這是一條支持PD3.1 240W快充的數(shù)據(jù)線。

此外這還是一條編織線，足見綠聯(lián)的誠(chéng)意。編織外衣材質(zhì)加捻工藝處理，更加耐磨耐壓，并且不易起毛。

測(cè)得數(shù)據(jù)線長(zhǎng)度約為152cm。

充電器采用方塊造型設(shè)計(jì)，邊緣過渡圓潤(rùn)，外殼表面噴刷綠色涂料，上手手感好。

機(jī)身正面上方貼有一塊裝飾板，金屬網(wǎng)加熱管的外觀設(shè)計(jì)充滿科技感，右下角印有UGREEN品牌。

裝飾板左上角有FASTER&SAFER字樣，亦是產(chǎn)品的核心賣點(diǎn)——充電更快更安全。

機(jī)身背面印有140W字樣。

側(cè)身外殼顏色更深，印有充電器參數(shù)

型號(hào)：CD289

輸入：100-240V~50/60HZ 2A Max

單口輸出：

USB-C1：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A 140W Max

USB-C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 100W Max

USB-A：5V4.5A、4.5V5A、5V3A、9V2A、12V1.5A 22.5W Max

輸出總功率：140W Max

制造商：深圳市綠聯(lián)科技股份有限公司

充電器已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證。

充電器配備可折疊國(guó)標(biāo)插腳，攜帶方便且不會(huì)刮傷包里其它設(shè)備。

另一端配有2C1A三個(gè)USB接口，分別采用紫色和黑色膠芯，接口旁印有區(qū)別標(biāo)識(shí)，兩個(gè)USB-C接口均可用來(lái)充筆電、手機(jī)等設(shè)備。

測(cè)得充電器機(jī)身高度為76.07mm。

寬度為76.06mm。

厚度為35.07mm。

和蘋果140W充電器對(duì)比，綠聯(lián)這款要小一些。

拿在手上的大小直觀感受。

充電器凈重約為286g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測(cè)得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A協(xié)議，以及QC3.0、QC5、FCP、SCP、PD3.1、PPS快充協(xié)議。

此外PDO報(bào)文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位，以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測(cè)得USB-C2口支持QC3+、QC5、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協(xié)議。

此外還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位，以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

最后測(cè)得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、QC3.0、FCP、SCP協(xié)議。

使用綠聯(lián)這款充電器的USB-C1口搭配蘋果MagSafe 3連接線給MacBook Pro 16充電，測(cè)得充電功率為27.97V 4.85A 135.68W，成功開啟28V5A快充。

綠聯(lián)140W氮化鎵充電器拆解

看完了綠聯(lián)140W充電器的開箱和測(cè)試，下面就來(lái)到拆解環(huán)節(jié)，一起看看內(nèi)部是如何設(shè)計(jì)的。

首先沿側(cè)面接縫撬開超聲波焊接的外殼，內(nèi)部PCBA模塊覆蓋散熱片。

散熱片與外殼之間通過打膠固定，散熱片邊緣粘貼膠帶絕緣。

另一端也是通過焊接連接到充電器PCBA模塊上。

充電器PCBA模塊正反面均覆蓋散熱片，散熱片下面通過麥拉片與PCB絕緣，并涂導(dǎo)熱膠為PCBA上面的元件散熱。

PCBA模塊背面也是同樣的設(shè)計(jì)，散熱片邊緣粘貼膠帶絕緣，與PCB之間通過麥拉片絕緣。

散熱片焊接固定到PCB上，過孔焊接更加牢固。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為69.07mm。

PCBA模塊寬度約為69.38mm。

PCBA模塊厚度約為26.95mm。

PCBA模塊正面一覽，其中右側(cè)為輸入端EMI濾波電路，中間為PFC升壓電感，上方為濾波電解電容，左側(cè)為L(zhǎng)LC諧振電感和變壓器，底部為二次降壓電路。

PCBA模塊背面一覽，中間是兩顆納微的氮化鎵功率芯片用于PFC升壓，右上角是LLC半橋的開關(guān)管，下方是一顆PFC+LLC二合一控制器，右下角是同步整流控制器和同步整流管，左下角是一顆貼片Y電容。

通過觀察發(fā)現(xiàn)，綠聯(lián)這款140W充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì)，PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正，LLC電源輸出固定電壓，輸出采用同步整流，輸出固定電壓為三路二次降壓電路供電，實(shí)現(xiàn)各個(gè)接口的獨(dú)立快充。

充電器輸入端焊接保險(xiǎn)絲，NTC熱敏電阻，共模電感和安規(guī)X2電容等。

輸入端保險(xiǎn)絲來(lái)自藍(lán)寶，TB系列延時(shí)保險(xiǎn)絲，規(guī)格為4A 250V。

NTC熱敏電阻來(lái)自時(shí)恒電子，MF72系列，11mm直徑，冷態(tài)電阻1.5Ω，用于抑制充電器上電時(shí)的沖擊電流。

共模電感使用絕緣線和漆包線繞制。

安規(guī)X2電容來(lái)自威慶，規(guī)格為0.33μF。

第二顆共模電感采用膠帶包裹絕緣。

撕開膠帶，共模電感采用扁銅線繞制，與X電容組成EMI濾波電路。交流輸入經(jīng)過EMI電路濾波厚，送入整流橋進(jìn)行整流。

整流橋焊接在單獨(dú)的小板上，絲印HX RHBS810，規(guī)格為8A 1000V，用于將交流電整流成脈動(dòng)直流電輸出。

小板背面焊接一顆同型號(hào)的整流橋，整流橋采用半橋連接，并聯(lián)使用均攤發(fā)熱，降低溫升。

兩顆薄膜電容來(lái)自威慶，規(guī)格為1μF 450V。

磁環(huán)濾波電感外套熱縮管，整流橋輸出的脈動(dòng)直流電通過兩顆薄膜電容和磁環(huán)電感濾波后為PFC電路供電。

充電器初級(jí)PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT，一顆芯片內(nèi)置LLC控制器和PFC控制器，內(nèi)置數(shù)字架構(gòu)控制，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的同時(shí)減少外圍元件數(shù)量，芯片內(nèi)集成高壓?jiǎn)?dòng)、半橋MOS管驅(qū)動(dòng)器以及多重完善的保護(hù)功能，集成度非常高。

為初級(jí)主控芯片供電的濾波電容，來(lái)自豐賓，47μF 35V。

PFC升壓開關(guān)管來(lái)自納微，是一顆氮化鎵功率芯片，型號(hào)NV6125，內(nèi)部集成氮化鎵開關(guān)管、氮化鎵驅(qū)動(dòng)器以及邏輯電路，應(yīng)用簡(jiǎn)單。NV6125采用QFN6*8mm封裝，散熱性能升級(jí)，175mΩ導(dǎo)阻，內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器支持10-30V供電。最高支持2MHz開關(guān)頻率。使用兩顆并聯(lián)降低導(dǎo)阻，滿足大功率充電器應(yīng)用。

納微半導(dǎo)體NV6125詳細(xì)資料。

充電頭網(wǎng)了解到，采用該芯片的還有OPPO新款65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、thinkplus65W氮化鎵快充、鴻達(dá)順65W 2C1A氮化鎵快充等多款產(chǎn)品。此外納微其它型號(hào)氮化鎵功率芯片還被雷柏65W GaN快充、小米GaN充電器Type-C 65W、OPPO 50Ｗ餅干氮化鎵快充、貝爾金68W雙C口GaN充電器等數(shù)十款產(chǎn)品采用。

用于檢測(cè)PFC開關(guān)管的合金檢流電阻，47mΩ，采用2512封裝。

絲印S3M的旁路二極管，用于在電源啟動(dòng)時(shí)為電解電容充電，保護(hù)PFC電路。

PFC整流管來(lái)自美浦森，型號(hào)為MSM06065G1，是一顆650V耐壓，150℃連續(xù)正向電流6A的碳化硅二極管，采用DFN5*6封裝，超薄封裝節(jié)省體積，適用于高功率密度的大功率氮化鎵快充應(yīng)用。

與碳化硅二極管串聯(lián)的貼片電感，用于抑制高頻干擾。

電源電路板側(cè)邊焊接四顆高壓濾波電容。

高壓濾波電容來(lái)自豐賓，規(guī)格為27μF 400V，使用四顆并聯(lián)，共計(jì)108μF，用于PFC升壓輸出濾波。

兩顆LLC開關(guān)管來(lái)自維安，型號(hào)為WMZ26N65C4，是一顆耐壓650V的超結(jié)MOS管，導(dǎo)阻160mΩ，采用DFN8*8封裝。

LLC諧振電感特寫，側(cè)面貼有信息標(biāo)簽。

諧振電容來(lái)自SHXCC深華星，規(guī)格為0.033μF 630V。

LLC變壓器特寫，采用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣。

電源中兩顆貼片Y電容均來(lái)自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1101K。

特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊(cè)資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應(yīng)用，為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。

另外一顆貼片Y電容料號(hào)與上圖相同，均來(lái)自特銳祥。

用于輸出電壓反饋的EL1018光耦特寫。

在電路板正面還焊接一顆藍(lán)色Y電容，來(lái)自松田電子。

兩顆同步整流管來(lái)自平偉，型號(hào)為PW052N08ES，采用DFN5*6封裝。

次級(jí)同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T，其內(nèi)置兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器用于LLC架構(gòu)開關(guān)電源的同步整流，外圍元件精簡(jiǎn)。

兩顆輸出濾波電容來(lái)自綠寶石，為BD系列固態(tài)電容，規(guī)格為470μF 35V。

用于輸出的濾波電感，外套熱縮管絕緣。

充電器輸出端垂直焊接一塊小板，小板上焊接三顆降壓電感，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)接口，為輸出接口進(jìn)行獨(dú)立降壓。

將降壓小板焊接拆下，正面焊接USB-C1和USB-C2接口以及USB-A接口和對(duì)應(yīng)的三顆降壓電感以及濾波電容，頂部焊接一顆熱敏電阻用于檢測(cè)充電器內(nèi)部變壓器溫升，進(jìn)行過熱保護(hù)。

小板背面焊接一顆協(xié)議芯片和兩路降壓控制器以及對(duì)應(yīng)的同步降壓開關(guān)管，用于USB-C2和USB-A口降壓輸出。

檢測(cè)變壓器溫度的熱敏電阻特寫，引腳外套熱縮管絕緣。

在USB-C1的降壓電感下方是一顆協(xié)議芯片和同步降壓控制器，電感打膠固定，外套熱縮管絕緣。

USB-C1接口的協(xié)議芯片采用英集芯IP2736，這顆協(xié)議芯片支持 USB PD3.0/3.1 協(xié)議，支持 28V EPR 檔位輸出，支持 E-Marker 線纜。同時(shí)這顆協(xié)議芯片還支持 QC5/QC4+QC3+/QC3.0/QC2.0 快充協(xié)議，支持中國(guó)融合快充標(biāo)準(zhǔn) UFCS，支持 FCP/SCP 快充協(xié)議，支持 AFC 快充協(xié)議，支持 SFCP 快充協(xié)議和 MTK PE 快充。手機(jī)電腦快充全部通吃，協(xié)議支持非常全面。

英集芯IP2736協(xié)議芯片內(nèi)部集成電壓基準(zhǔn)，集成可編程的電壓/電流環(huán)路控制，芯片內(nèi)部集成低端電流檢測(cè)，輸出支持線損補(bǔ)償。支持電源適配器應(yīng)用的光耦反饋，支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓，支持車充、儲(chǔ)能電源、充電器、移動(dòng)電源、電動(dòng)工具等應(yīng)用。

英集芯IP2736采用4*4mm，QFN24封裝，體積小巧，外圍精簡(jiǎn)，可簡(jiǎn)化充電器的協(xié)議電路設(shè)計(jì)。小體積的封裝滿足多種設(shè)計(jì)應(yīng)用。

英集芯IP6550同步降壓控制器支持5A輸出電流，內(nèi)置的同步降壓控制器開關(guān)頻率固定135kHz。可用于兩路USB-A口，降壓5V2.4A輸出，也可作為單路降壓使用，輸出電壓可調(diào)滿足更多場(chǎng)合。IP6550內(nèi)置輸入過壓、欠壓保護(hù)，內(nèi)置輸出過流、過壓、欠壓及短路保護(hù)，芯片內(nèi)部集成過熱保護(hù)，并支持EN控制開關(guān)。

IP6550可用于車載充電器、多口適配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行車記錄儀應(yīng)用。同步整流降壓具有高轉(zhuǎn)換效率，高輸出電流可用于多口5V輸出，搭配PD協(xié)議芯片可實(shí)現(xiàn)寬范圍電壓調(diào)節(jié)，滿足USB PD3.1的應(yīng)用。

用于二次降壓電路的開關(guān)管來(lái)自銳駿半導(dǎo)體，型號(hào)為RUH4040M2，是一顆耐壓40V的NMOS，導(dǎo)阻5.5mΩ，采用PDFN3333封裝。

輸出VBUS開關(guān)管絲印40P100，是一顆PMOS。

兩顆豐賓固態(tài)電容用于輸入濾波，均為PH系列，規(guī)格分別為100μF和68μF，耐壓均為35V，滿足USB PD3.1 28V輸出電壓需求。

降壓輸出濾波采用兩顆豐賓 PH系列 100μF 35V固態(tài)電容。

USB-C2和USB-A口的協(xié)議芯片采用英集芯IP2738，兩個(gè)接口輸出均由其控制。IP2738是一顆雙路協(xié)議芯片，支持雙口18-140W快充應(yīng)用，具備獨(dú)立的反饋控制，具備獨(dú)立的USB PD控制，相當(dāng)于兩顆IP2736整合到一顆芯片內(nèi)部，快充規(guī)格與IP2736相同。

IP2738支持雙口USB PD3.1 28V EPR檔位，并支持PD3.0/PPS/QC/PE+/FCP/SCP/AFC/UFCS等豐富全面的快充協(xié)議，兼容性非常好。得益于多種反饋形式的支持，IP2738可與QR、ACF、LLC等電路架構(gòu)的開關(guān)電源搭配用于PD等快充協(xié)議，也可以與升降壓電路搭配用于大功率輸出場(chǎng)景。

英集芯IP2738協(xié)議芯片內(nèi)部集成電壓基準(zhǔn)，集成可編程的電壓/電流環(huán)路控制，芯片內(nèi)部集成低端電流檢測(cè)，輸出支持線損補(bǔ)償。支持電源適配器應(yīng)用的光耦反饋，支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓，支持車充、儲(chǔ)能電源、充電器、移動(dòng)電源等應(yīng)用。

IP2738控制兩顆IP6550用于USB-C2和USB-A口降壓控制。

每一路IP6550同步降壓控制器都外置兩顆RUH4040M2進(jìn)行同步降壓電壓轉(zhuǎn)換。

用于USB-C2接口的VBUS開關(guān)管來(lái)自新潔能，型號(hào)為NCEP3065QU，是一顆耐壓30V的NMOS，導(dǎo)阻為1.9mΩ，采用DFN3.3*3.3封裝。

用于USB-A口的VBUS開關(guān)管與USB-C2同型號(hào)。

用于USB-C2接口的降壓電感，外套熱縮管絕緣，并打膠固定。

左側(cè)220μF 25V固態(tài)電容用于USB-C2輸出濾波，右側(cè)100μF 35V固態(tài)電容用于降壓輸入濾波。

用于USB-A接口的降壓電感，外套熱縮管絕緣，并打膠固定。

其中左側(cè)220μF 16V固態(tài)電容用于USB-A口輸出濾波，右側(cè)68μF 35V固態(tài)電容用于降壓輸入濾波。

USB-C1母座特寫，采用過孔焊接固定，黑色膠芯不露銅。

USB-C2母座與C1母座相同。

USB-A母座采用大電流母座，紫色膠芯。

全部拆解完畢，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

綠聯(lián)這款氮化鎵快充采用折疊插腳設(shè)計(jì)，便于攜帶收納，充電器外殼采用管狀裝飾，獨(dú)具特色。充電器支持單口140W輸出，雙口65W輸出，對(duì)于兩臺(tái)筆記本需要同時(shí)充電來(lái)說，非常方便。同時(shí)具備USB-A口，對(duì)于手機(jī)、游戲機(jī)、平板、耳機(jī)等多類設(shè)備都有很好的快充兼容性。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，綠聯(lián)這款140W充電器采用PFC+LLC+DC-DC的架構(gòu)設(shè)計(jì)，PFC使用兩顆納微的氮化鎵功率芯片配合美浦森碳化硅二極管整流，LLC采用兩顆維安的MOS管組成半橋。輸出使用兩顆平偉的低壓MOS管用于同步整流，電源初級(jí)主控芯片和同步整流控制器均來(lái)自NXP恩智浦。

開關(guān)電源采用固定電壓輸出，輸出采用二次降壓電路，由英集芯IP2736和IP2738協(xié)議芯片控制三路IP6550同步降壓控制器進(jìn)行降壓輸出，滿足三路獨(dú)立的快充輸出。充電器內(nèi)部電容來(lái)自豐賓和綠寶石，輸出全部使用固態(tài)電容，紋波更低，壽命更長(zhǎng)。