拆解报告：锦鸿泰120W 3C1A四口氮化镓充电器
前言
前言
随着消费者对多个设备同时充电，以及对大功率充电的追求，越来越多的厂商都推出了多口百瓦的氮化镓充电器，来满足消费者的个性化需求。深圳市锦鸿泰科技推出了一款3C1A四口氮化镓充电器，支持120W输出功率，并支持功率自动分配，满足笔记本电脑和手机的同时充电需求。
锦鸿泰科技这款充电器采用折叠插脚设计，便于携带与收纳。下面充电头网就对这款120W四口氮化镓充电器进行拆解，一起看看内部的用料与设计。
此前充电头网还拆解过锦鸿泰65W 2C1A氮化镓充电器，欢迎查阅。
锦鸿泰120W氮化镓充电器开箱
包装盒正面印有产品名称、外观以及卖点。
背面印有充电器参数以及制造商深圳市锦鸿泰科技有限公司的地址和联系方式等信息。
包装内只有充电器。
锦鸿泰120W氮化镓充电器为直板造型，采用PC防火材质塑料外壳，整体磨砂抗指纹，边角过渡圆润。
机身正面印有120W GaN QUICK CHARGER。
侧面印有充电器参数
型号：JT-G120B
输入：100-240V 50/60Hz 2A Max
Type-C1/C2/C3输出：5V3A，9V3A，12V3A，15V3A，20V5A
USB-A1输出：5V3A，9V2A，12V2.5A，20V1.5A
总输出功率：120W Max
充电器可过CCC、FCC、CB、CE等认证。
充电器输入端配备可折叠美规插脚，携带方便。
输出端外壳边缘亮面设计，配备3C1A四个USB接口，接口旁印有标识方便区别。
测得充电器机身高度为77.05mm。
宽度为62.05mm。
厚度为30.18mm。
和苹果140W氮化镓充电器对比，体积优势明显。
拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为307g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C实测Type-C1端口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、PD3.0、PPS快充协议。
PDO报文方面，具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 五组固定电压，以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。测得Type-C2、Type-C3口兼容协议、PDO报文和Type-C1口的完全一样，就不一一展示了。
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0快充协议。
锦鸿泰120W氮化镓充电器拆解
看完了这款充电器的开箱和测试，下面就进行拆解，一起来看看内部的设计和用料吧。
首先沿接缝处拆开充电器外壳，内部PCBA模块通过导线焊接连接折叠插脚供电。
使用切割机切开外壳，取出内部PCBA模块，PCBA模块通过灰色导热灌封胶填充。
内部PCBA模块一览，除USB接口外，全部被导热灌封胶填充。在充电器中使用灌封工艺能加强散热性能，均匀散热，还能防止水汽渗入，同时固定元件，大大增强充电器的散热性能，机械强度和耐候性。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为73mm。
PCBA模块宽度约为57.32mm。
PCBA模块厚度约为25.76mm。
清理掉PCBA模块覆盖的灌封胶，充电器输入端小板焊接保险丝，EMI滤波电路。
输出侧焊接降压小板，电容和电感外套热缩管绝缘。
PCBA模块正面一览，左侧焊接一块小板，小板焊接保险丝，NTC热敏电阻，共模电感和安规X2电容，右侧焊接滤波电容和磁环电感，右侧焊接PFC升压电感。在PFC升压电感下方是高压滤波电容，电容左侧为谐振电容和谐振电感，左侧为LLC变压器。底部小板焊接协议芯片和降压电路，用于各个USB-C接口的降压输出。
PCBA模块右侧焊接两颗整流桥，焊接三颗氮化镓开关管和一颗二合一初级主控芯片。在下方焊接反馈光耦，两颗贴片Y电容，同步整流控制器和两颗同步整流管。
通过对PCBA模块的观察，锦鸿泰这款120W氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计，PFC进行功率因数校正，LLC电源固定电压输出。通过三路独立的降压电路，实现四个接口的快充输出。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
充电器输入端小板一览，焊接保险丝，热敏电阻，两级共模电感和安规X2电容。
小板背面焊接安规X2电容放电电阻。
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
NTC热敏电阻丝印1.5D-11，冷态电阻为1.5Ω，用于抑制上电浪涌电流。
第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自DGCX东莞成希，规格为0.47μF。
第二级共模电感采用热缩管包裹绝缘。
输入端两颗WRLSB80M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司，这颗软桥通过较软的恢复曲线，比较平滑的关断特性，可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。选用的LSB封装，拥有良好的散热特性，帮助中大瓦数适配器提升可靠性，单颗可做60W+。
沃尔德 WRLSB80M 资料信息。
充电头网拆解了解到，沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、公牛65W PD快充插座、麦多多2C1A 65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 氮化镓充电器、OPPO 50W饼干氮化镓快充、ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用，产品性能获得客户一致认可。
两颗薄膜滤波电容来自东莞成希，规格均为1μF 450V。
滤波电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
充电器初级PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT，一颗芯片内置LLC控制器和PFC控制器，内置数字架构控制，简化了设计的同时减少外围元件数量，芯片内置多重完善的保护功能，集成度非常高。
为主控芯片供电的滤波电容来自HRK鸿瑞凯电子，规格为35V47μF。
PFC开关管采用能华CE65H160DNHI氮化镓器件，这颗Cascode型CoreGaN器件采用能华耗尽型工艺技术，耐压650V，瞬态耐压900V，导通内阻160mΩ，极低的门极电荷，使得器件的开关速度快，损耗低，可以大大提高系统能效。
另外其驱动电压范围±20V，大大提高了系统可靠性，并且和传统的Si MOSFET驱动兼容；器件采用DFN8*8封装，封装面积小并节省空间。
江苏能华微电子科技发展有限公司创办于2010年，是一家专业设计、生产和销售以氮化镓（GaN）为代表化合物半导体高性能晶圆、器件的高新技术企业。公司核心技术团队由海外归国人才带领，成员包括从外延生长、器件设计、工艺制程到封装测试各环节的专家。
目前公司的产品线涵盖氮化镓外延片、氮化镓功率场效应管、氮化镓集成功率器件以及氮化镓芯片代工等。公司产品技术参数在行业中处于领先地位，各类产品已实现规模化生产，并拥有一批国内外知名客户。
PCB正面焊接一颗62mΩ取样电阻，用于检测PFC开关管电流。
PFC升压电感特写，采用胶带严密缠绕绝缘。
PFC整流管来自强茂，型号MURC5J，是一颗600V 5A的超快恢复二极管。
高压滤波电容来自HRK鸿瑞凯电子，规格为420V82μF。
LLC半桥由两颗能华CE65D150DNBI氮化镓器件组成，是一颗DFN8*8封装的耗尽型氮化镓功率器件，耐压为650V，瞬态耐压900V，导阻150mΩ，栅极支持-35V驱动电压，支持-55~150℃工作温度。
能华同时掌握增强型和耗尽型两种氮化镓技术，并且已实现产品量产，技术水平国内领先；公司产品现已形成规模销售，预计2022年销售额突破1亿元。
充电头网拆解了解到，能华 CE65D150DNBI 此前还被灵刻微发布360W无风扇服务器电源采用过，此外能华其它型号氮化镓器件还应用在UOCO. 45W双USB-C氮化镓充电器、UOCO. 40W双USB-C氮化镓充电器、UOCO. 65W 2C1A氮化镓快充充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓充电器等产品上。
与能华氮化镓功率管串联的是力宏微LH30N03，是一颗耐压30V的NMOS，导阻9mΩ，采用DFN3*3封装，由TEA2016AAT控制器直接驱动。
另外一颗氮化镓功率器件和串联的NMOS均为同一型号，两颗组成LLC半桥开关电路。
谐振电容规格为0.022μF 630V。
谐振电感特写，标注T5。
LLC变压器标注T1，次级采用多层绝缘线绕制。
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TMY1102M。
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售，注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类：SMD TRX及DIP TY电容器，TRX将致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品类的应用，为客户提供更多的解决方案。
充电头网了解到，特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100Ｗ氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外，也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上，性能获得客户一致认可。
OR 1009 光耦特写，用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自NXP恩智浦，型号为TEA1995，其内置两个独立的同步整流驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流，外围元件精简，支持38V工作电压，能够满足USB PD3.1的28V输出。
同步整流管来自JESTEK江智，型号JST59N01，是一颗耐压100V的NMOS，导阻为4.3mΩ，采用PDFN5*6封装。
输出侧焊接滤波固态电容，降压小板，小板上焊接USB-C母座和USB-A母座。
输出滤波固态电容来自NJcon永立，两颗规格均为680μF 25V。
降压小板焊接USB-C母座，USB-A母座，输出滤波电容外套热缩管绝缘。
小板背面焊接三颗磁环降压电感，电感外套热缩管绝缘，并打胶固定。
拆下磁环降压电感，在电感下方焊接协议芯片和同步降压控制器以及降压MOS管。
协议芯片采用英集芯IP2738，控制其中两个输出接口。IP2738是一颗双路协议芯片，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，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IP2738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。
充电头网了解到，英集芯IP2738此前已被麦多多40W双USB-C氮化镓充电器、爱兰博140W 2C1A氮化镓充电器、安克65W 2C1A二合一氮化镓超极充、绿联140W 2C1A氮化镓充电器，英集芯的其它系列快充芯片已被小米、华为、三星等大品牌的产品使用，性能质量获得客户的高度认可。
另一颗协议芯片来自英集芯，型号为IP2726，是一颗应用非常广泛的协议芯片。英集芯IP2726是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC，支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议。具有高集成度和丰富的功能，在应用时仅需极少的外围器件，有效减小整体方案的尺寸，降低BOM成本。
充电头网了解到，英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化镓快充充电器、RAVPOWER 90W双USB-C口PD快充充电器、斯泰克100W双USB-C口氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C USB PD快充充电器、坤兴18W USB PD3.0 PPS快充充电器等产品采用。此外，英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可。
用于降压输出的同步整流降压控制器来自英集芯，型号为IP6550，是一款支持36V输入的同步降压控制器，内置NMOS管驱动，外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz，输入端耐压48V，内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装，可实现简化的同步降压转换电路设计。
IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率，高输出电流可用于多口5V输出，搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节，满足USB PD3.1的应用。
另外两路降压电路也是采用英集芯IP6550同步降压控制器。
对应USB-C3和USB-A口的同步降压控制器也是IP6550。
同步降压开关管来自JESTEK江智，型号JST60N30，是一颗耐压30V的NMOS，导阻为7mΩ，采用PDFN3.3*3.3封装。
输出VBUS开关管型号相同。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
锦鸿泰这款120W氮化镓充电器采用主流的3C1A接口配置，三个USB-C接口均支持100W功率输出，支持功率盲插和自动功率分配，快充协议支持全面，能够满足多个设备的同时充电需求。充电器配备折叠插脚，便于携带与收纳。
充电头网通过拆解了解到，锦鸿泰这款氮化镓充电器采用恩智浦TEA2016高集成电源芯片，PFC开关管采用能华CE65H160DNHI氮化镓器件，LLC开关管采用能华CE65D150DNBI氮化镓器件。输出采用三路同步降压电路，用于四个接口的快充输出。
充电器输出降压方案来自英集芯，使用一颗IP2738对应两个USB-C接口输出，一颗IP2726用于USB-C和USB-A接口输出，采用IP6550同步降压控制器。PCBA模块采用灌封工艺，提升导热性能和耐候性。内部设计紧凑，空间利用率很高。
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