拆解报告：安克150W 3C1A氮化镓充电器
前言
安克推出了GaNPrime系列的一款150W的3C1A四口充电器，这款充电器采用黑色磨砂外壳设计，输出端配有银色装饰面板，辨识度很高。充电器配有折叠插脚，便于日常携带，不会刮擦到其他设备。充电器内部采用堆叠技术，充分利用空间，减小体积。
其中三个USB-C接口均支持100W快充输出，特有的全时功率分配，支持实时分配调整输出功率，能够最大化充电器输出能力，为连接的设备高效充电。下面充电头网就对安克这款150W充电器进行拆解，看看内部设计和用料。
此前充电头网还拆解过安克65W 2C1A全氮化镓快充插座、安克65W 2C1A二合一氮化镓超极充、安克65W 2C1A全氮化镓充电器、安克全氮化镓120W充电器、安克100W 2C1A氮化镓超能充等产品，欢迎查阅。
安克150W氮化镓充电器开箱
包装盒延续GaNPrime系列风格设计，正面印有ANKER品牌、GaNPrime、充电器外观、名称，以及兼容苹果/安卓设备、3 USB-C、1 USB-A卖点。
背面为充电器所搭载的技术图示及释义。
侧面印有充电器输入输出参数。
包装内含安克150W充电器、硅胶防滑固定器、使用说明书、产品合格证等。
充电器也是延续GaNPrime系列产品设计语言，采用航空级标准手感漆，拥有亲肤磨砂手感，整体精致大气。
机身正面设计有ANKER品牌和GaNPrime。
充电器配备可折叠国标插脚，即便是150W大功率加四口配置，小巧机身搭配折叠插脚，也能有很好的便携性。
输入端外壳印有充电器详细参数
型号：A2340；
输入：100-240V~50/60Hz 2.3A
单口输出：
USB-C1/C2/C3：5V3A、9V3A、15V3A、20V5A
USB-A：4.5V5A、5V3A、5V4.5A、9V2A、12V1.5A
双口输出：
C1+C2/C3：150W Max
C2+C3：150W Max
C1+A：24W Max
C2/C3+A：100W+22.5W Max
三口输出：
C1+C2+C3：150W Max
C2/C3+（C1+A）：100W+24W Max
C2+C3+A：150W Max
四口输出：150W Max
总输出：150W Max
安克创新科技股份有限公司
产品通过了CCC认证。
顶面设有银灰色装饰板，配有3C1A四个接口，舌片均为Anker经典蓝色配色，C口外围设计有笔电和IQ 4标识。
附带的硅胶防滑固定器底部设计有吸盘。
将充电器拼接后可从底部连接插座，可牢牢吸附在墙插面板之上，也可更加稳定地固定于桌面之上。
测得充电器机身高度为61.27mm。
宽度为67.5mm。
厚度为31.04mm。
和苹果140W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230g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/4+、PD3.0、PPS、Apple 2.4A、Samsung 5V2A充电协议。
并且具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四组固定电压档位，以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2兼容协议和USB-C1口的一样。
此外PDO报文也相同。
测得USB-C3口兼容协议也一样。
并且PDO报文也相同，三个C口均支持最大100W PD快充，可盲插使用。
测得USB-A口支持QC2.0/3.0、FCP、SCP、AFC、PE2.0快充协议。
使用充电器USB-C口给苹果MacBook充电，测得充电功率为19.5V 4.65A 90.64W。
安克150W氮化镓充电器拆解
安克这款150W氮化镓充电器为灌封工艺，使用切割机切开外壳，取出内部PCBA模块。
PCBA模块与外壳之间的空隙采用粉色灌封胶填充成为一个整体，增强充电器的散热性能，并且防止水汽渗入，提升机械强度。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为55.73mm。
PCBA模块高度约为62.14mm。
PCBA模块宽度约为26.7mm。
清理掉PCBA模块表面的导热胶，交流输入导线焊接连接到输入小板上。充电器内部由传统的平面布局，升级为立体布局，充分利用空间减小体积。
另外一侧焊接输出小板，小板焊接降压电感和USB母座。另一侧是平面变压器，磁芯采用胶带缠绕绝缘。
PCBA模块正面一览，上方焊接保险丝，EMI滤波电路，左侧焊接滤波电容和滤波电感。左侧下方是PFC升压电感，右侧为高压滤波电容，外套白色橡胶绝缘套，右侧为平面变压器。在底部是降压小板，焊接输出降压电路。
PCBA模块背面初次级为镂空设计，插入麦拉片绝缘。左下角焊接整流桥，左侧焊接PFC升压控制器，右侧是PFC升压开关管，采用纳微氮化镓功率芯片。在右侧是HFB混合反激控制器和半桥氮化镓芯片，上方是贴片Y电容。左侧焊接一颗白色光耦用于输出电压反馈，顶部焊接一颗降压芯片用于USB-C口输出控制。
通过对充电器PCBA模块的观察发现，安克这款150W氮化镓充电器采用PFC+HFB半桥架构设计，PFC电路将输入电压升压为HFB半桥电路供电，同步整流，输出固定电压。输出为三路同步降压电路供电，实现四个接口的快充输出。下面就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
PCBA模块输入端一览，焊接平面变压器，谐振电容，输入保险丝和共模电感小板，薄膜电容和磁环电感滤波小板。
交流输入采用导线焊接连接到垂直焊接的小板上。
小板正面一览，保险丝外套硅胶套加强绝缘，右侧是共模电感，采用漆包线和绝缘线绕制。
小板背面没有元件。
延时保险丝来自贝特电子，出料号932，规格为5A 250V。
一颗蓝色Y电容焊接连接到输入端小板上。
蓝色Y电容来自东莞成希，引脚套磁环抑制高频干扰。
安规X2电容来自东莞成希，规格为0.33μF。
另一颗共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
PCB正面焊接的贴片整流桥特写。整流桥用于将输入交流电转换成脉动直流电。
在PCB背面也焊接一颗整流桥，丝印8M 208，使用两颗整流桥半桥连接，均摊发热降低温升。
侧面焊接滤波小板和PFC升压电感。
整流桥输出经过两颗薄膜电容和磁环电感组成的滤波电路滤波，正面焊接一颗薄膜电容和磁环电感。
薄膜电容来自东莞成希，规格为1μF 450V。
磁环滤波电感特写。
另一颗薄膜电容规格为1μF 450V。
PFC控制器来自安森美，型号NCP1623，其基于创新的 Valley 同步频率折返（VSFF）方法。VSFF 可在标称负载和轻负载条件下最大限度地提高效率，在重载时运行在临界模式，轻载运行在断续导通模式，并支持谷底开通以提高效率。NCP1623支持临界模式、断续导通模式运行，谷同步频率折返可在标称负载和轻负载下提升效率，并且可在低开关频率下获得良好的功率因数。
PFC升压开关管采用纳微新一代增加GaNSense技术的智能GaNFast氮化镓功率芯片NV6136A，替代了缓慢、低效的传统硅材料，减少 25% 的损耗，从而实现更小、更轻、更快的充电性能。为了获得更高的系统稳定性，GaNSense从检测到保护仅需 30纳秒——比分立式氮化镓方案快了6倍。
纳微NV6136A是一颗高集成的氮化镓功率芯片，内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路，消除取样电阻的损耗。NV6136A内置170mΩ导通电阻，耐压700V的氮化镓开关管，支持2MHz开关频率，采用6*8mm QFN封装，节省面积。
充电头网通过拆解了解到，纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器、戴尔60W氮化镓快充、OPPO 50Ｗ饼干氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快充、联想YOGA 130W双USB-C口快充、安克65W氮化镓充电器（英雄联盟版）等知名品牌的数十款产品采用。
PFC升压电感采用胶带严密缠绕绝缘。
PFC升压整流管来自安森美，型号MURF860，是一颗8A电流，耐压600V的超快恢复二极管，采用TO220FP封装。
高压滤波电容来自永铭，规格为120μF420V。
初级控制器来自英飞凌，型号为XPDS2201，是一颗数字混合反激控制器，内部集成600V高压启动电路和高低侧MOS驱动。采用峰值电流模式控制，用于快速的负载响应。基于输出电流水平自动切换到突发模式运行，支持初级侧过电压保护，待机功耗＜75mW，可通过单引脚UART界面配置参数，采用PG-DSO-14封装，外围元件精简。
半桥氮化镓芯片同样来自英飞凌，型号IGI60F1414A1L，其内部集成两颗140mΩ导阻，耐压600V的氮化镓开关管，以半桥形式连接，并具备独立的隔离驱动器。相比两个独立的氮化镓开关管以及驱动器的组合，大大节省PCB占板面积。IGI60F1414A1L支持400W半桥应用，内置驱动的氮化镓器件极大程度的简化了驱动电路的设计，并可针对设计进行特性优化。
英飞凌XPDS2201混合反激控制器搭配IGI60F1414A1L半桥氮化镓芯片，集成度更高，并且降额使用，温升更低，打造了更高效的氮化镓快充解决方案。
为初级主控芯片供电的滤波电容来自永铭，规格为47μF35V。
与变压器初级绕组串联的谐振电容，规格为0.68μF 250V。
侧面焊接平面变压器和输出滤波固态电容。
在PCBA模块侧面焊接平面变压器，平面变压器磁芯缠绕铜箔屏蔽，并缠绕胶带绝缘。在输出侧焊接两颗固态电容和MLCC滤波。
另外一面焊接同步整流控制器和同步整流管。
同步整流控制器来自MPS，丝印IBUJN，实际型号为MP6951，为MPS最新推出的一款同步整流控制器，支持DCM，CCM，QR，ZVS工作模式，还支持ACF主动钳位反激和HFB混合反激，工作频率可达1MHz，支持驱动氮化镓同步整流管，支持高侧和低侧应用，采用TSOT23-6封装。
同步整流管来自英飞凌，型号BSC0802LS，是一颗耐压100V的NMOS管，导阻3.4mΩ，采用两颗并联。
输出滤波电容来自永铭，为VPT系列125℃耐热固态电容，规格为220μF 25V，两颗并联。
从丝印可以看出平面变压器小板来自JOVE中富电路，是一家专业的线路板生产制造厂家，国家级高新技术企业，公司现已上市。
敲碎平面变压器磁芯。
内部PCB线圈一览。
在PFC升压电感下方是一颗CT1018光耦，用于PFC开关控制，根据输出功率控制PFC电路开关。
PCB背面CT1018光耦用于输出电压反馈。
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司，型号TMY1102M，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。
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。
在PCB上还焊接两颗滤波电容，来自永铭，NPT系列125℃耐热固态电容，规格为470μF25V。
输出侧焊接降压电感，滤波电容。降压小板上焊接滤波电容和降压电感。元器件穿插布局，充分利用空间。
焊接取下降压小板，在小板上焊接两颗降压电感，输入输出滤波电容，USB-C母座和USB-A母座。
小板背面焊接两颗降压主控芯片，降压开关管和对应的VBUS开关管。
PCB背面焊接智融SW3536，用于降压输出。SW3536是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片，支持USB-A+USB-C双口快充输出，支持双口独立限流。内部集成了7A高效率同步降压变换器，支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多种快充协议，最大支持140W输出功率。
SW3536集成CC/CV模式，双口管理逻辑以及双芯片动态功率分配，外围元件精简，是一颗完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。SW3536支持36V输入电压，满足12-24V输入车充应用，适用于快充适配器，插排以及车充应用。
值得一提的是，前不久拆解的安克全氮化镓120W充电器也采用了智融SW3536多口充电解决方案。
用于降压的开关管来自英飞凌，型号BSZ018N04LS6，是一颗耐压40V的NMOS，导阻1.8mΩ。
另一颗降压开关管型号为BSZ063N04LS6，是一颗耐压40V的NMOS，导阻6.3mΩ。
4.7μH合金降压电感特写。
输出滤波电容规格为68μF 25V。
VBUS开关管型号为英飞凌BSZ018N04LS6。
三颗降压控制芯片型号相同，均为智融SW3536。
另一颗智融SW3536降压控制芯片特写。此外，其余同步降压管，电感，输入输出滤波电容和VBUS开关管型号规格均完全相同，节省篇幅不再介绍。
充电器内置四颗圣邦威 SGM8199A1电流传感放大器，分别用于3C1A接口的输出电流采样。
在输出小板上面还焊接一块小板，焊接MCU芯片和两颗热敏电阻。
用于充电器内部温度检测及保护控制功能的MCU来自东软载波，型号ES8P5066FJNK，是一颗M0内核的32位高性能低功耗单片机，采用QFN32封装，内置ADC用于温度检测，同时还用于控制功率自动分配功能。
一颗热敏电阻检测PFC升压电感附近温度。
另一颗热敏电阻用于检测平面变压器附近温度。
USB-C母座特写，过孔焊接固定，蓝色胶芯。
USB-A母座为蓝色胶芯，正负极加宽设计。
USB-C和IUSB-A母座根部均套有热缩管密封。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
安克这款3C1A氮化镓充电器为黑色外观，输出侧采用银色装饰面板，更具高级感。充电器采用折叠国标插脚，便于日常携带收纳。其USB-C单口最大输出功率100W，支持全时功率自动分配，不再是简单的负载档位切换，而是根据负载情况动态调节输出，达到充电器的最大输出功率。同时还支持PPS快充，对主流的安卓手机快充效果也很不错。
充电头网通过拆解了解到，安克150W充电器采用PFC+HFB电路架构，并内置英飞凌氮化镓器件。其中PFC升压控制器采用安森美NCP1623，搭配纳微氮化镓功率芯片NV6136A，HFB半桥采用英飞凌XDPS2201混合反激控制器搭配IGI60F1414A1L半桥氮化镓芯片组成。
输出使用三路独立的降压电路，均使用智融SW3536进行输出降压，同步整流管及降压开关管均来自英飞凌，电源内部使用一颗东软载波单片机进行全时功率分配和过热保护功能，电解电容与固态电容均来自永铭。充电器内部采用多块PCB焊接组合而成，采用灌封工艺，增强散热性能，最大限度利用空间，缩小体积。
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