拆解报告：TOMAX拓玛140W 3C1A氮化镓充电器

前言

充电头网拿到一款来自东莞市拓玛科技推出的140W氮化镓快充，这款充电器采用黑色塑料外壳，配有折叠插脚，便于日常携带。充电器具备3C1A输出接口，USB-C1和USB-C2接口均支持140W PD3.1快充输出和PPS快充。

USB-C3支持20W快充，USB-A口支持18W快充。这款充电器支持65+65W功率分配和100+20W功率分配，满足笔记本电脑与手机同时快充需求，功能十分实用。下面就带来拓玛科技这款140W氮化镓充电器的拆解，看看内部的方案和用料。

拓玛140W氮化镓充电器外观

充电器采用PC阻燃材质黑色外壳，机身边缘过渡都比较圆润，通体磨砂工艺处理，可以有效抗指纹。

机身正面印有TOMAX品牌。

侧面印有充电器规格参数

型蛤：TOUC35

输入：100-240V-50/60Hz 2.1A

单口输出：

USB-C1/C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、12V5A、28V5A

PPS：3.3-21V5A

USB-C3：5V3A、9V2.22A、12V1.67A 20W Max

USB-A：5V3A、9V2A、12V1.5A 18W Max

双口输出：

C1+C2：PD65W+PD65W

C1/C2+C3：PD100W+PD20W

C1/C2+USB-A：PD100W+QC18W

C3+USB-A：5V3A

三口输出：

C1+C2+C3：PD65W+PD45W+PD20W

C1+C2+USB-A：PD65W+PD45W+QC18W

C1/C2+（C3+USB-A）：PD100W+5V3A

四口输出：

C1+C2+（C3+USB-A）：PD65W+PD45W+5V3A

充电器通过了FCC认证和VI级能效认证。

充电器配备可折叠美规插脚。

此外插脚对应机身两侧加入双翼设计，可提升稳定性，给用户更好的使用体验。

另一端配备3C1A四个USB-C接口。

实测充电器机身长度为72.92mm。

宽度为66.64mm。

厚度为31.44mm。

和苹果140W充电器对比，拓玛这款140W氮化镓充电器要小不少。

另外测得充电器净重约为256g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、SFCP、PD3.1、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位，以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。

另外测得USB-C1口UFCS协议具备5-20V5A一组电压档位。

测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。

此外PDO报文测试结果也相同。

UFCS快充协议电压档位也相同，即USB-C1和USB-C2口单口输出性能完全一样，支持功率盲插。

测得USB-C3口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PD3.0、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

PDO报文显示USB-C3口还具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。

最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

拓玛140W氮化镓充电器拆解

看完了拓玛科技这款氮化镓快充的外观和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的用料和设计。

首先沿插座侧接缝撬开外壳，内部PCBA模块灌胶填充。

PCBA模块与折叠插头插脚通过导线焊接连接。

PCBA模块背面也被灌封胶密封。

连接导线采用焊接连接。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为69.8mm。

PCBA模块宽度约为58.2mm。

PCBA模块厚度约为25.4mm。

清理掉PCBA模块的灌封胶，采用多块小板焊接组成。

输出端焊接降压输出小板。

PCBA模块正面一览，右侧小板焊接输入保险丝和滤波电路，左上角焊接高压滤波电容，下方焊接谐振电感和谐振电容，下方为开关变压器。在谐振电感右侧为PFC升压电感。左下角为输出滤波电容，底部为降压小板，焊接降压电路和USB-C母座。

PCBA模块背面焊接两颗整流桥，PFC+LLC二合一控制器，一颗氮化镓开关管，一颗碳化硅二极管，两颗氮化镓芯片，两颗贴片Y电容和反馈光耦，右下角焊接一颗同步整流控制器和两颗同步整流管。

通过对PCBA模块的观察发现，拓玛科技这款3C1A氮化镓快充采用PFC+LLC+SR的高效谐振电源架构，固定电压输出，输出电压通过光耦反馈。输出为二次降压小板供电，通过三路独立的同步降压电路，实现四个接口的快充输出。下面我们就从输入端开始，了解各个器件的信息。

焊接拆分PCBA模块，拆下输入滤波小板和输出降压小板。

输入端左侧垂直焊接一块小板，小板上焊接滤波电路。

滤波小板正面一览，左上角焊接保险丝，焊接两颗安规X2电容和两颗共模电感，还焊接一颗蓝色压敏电阻。

小板背面焊接X电容放电电阻。

输入端保险丝来自蓝宝，规格为5A 250V。

安规X2电容规格为0.22μF。

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

VDR10D471K压敏电阻用于浪涌过电压保护。

另一颗安规X2电容容量为0.33μF。

共模电感采用磁环绕制。

两颗整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司，型号WRLSB80M，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+。

薄膜滤波电容规格为1μF 450V。

滤波电感采用磁环绕制。

初级主控芯片来自恩智浦，型号为TEA2017AAT，是一款数字化可配置LLC和PFC组合控制器，用于高效谐振电源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。PFC经配置可在DCM/QR、CCM固定频率或支持所有操作模式的多模式下运行，优化PFC效率。

芯片内部集成高压启动和X电容放电，内部集成驱动器，可直接驱动高压上管，无需外置驱动器。PFC可配置为DCM/QR，DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定频率三种运行模式，满足不同功率应用需求。

PFC升压开关管来自氮矽科技，型号DX65F130，是一颗650V耐压的增强型氮化镓开关管，导阻104mΩ，采用DFN8*8封装。器件具有简化的栅极驱动要求，支持10MHz以上的开关频率，具备快速且可控制的上升和下降时间，无反向恢复损耗。适用于快充充电器，PFC功率因数校正，LLC转换和无线功率传输。

PFC升压电感采用ATQ2516磁芯，电感量0.18mH。

35mΩ取样电阻用于检测PFC开关管电流。

PFC整流管来自美浦森，型号为MSM06065G1，是一颗650V耐压，150℃连续正向电流6A的碳化硅二极管，采用DFN5*6封装，超薄封装节省体积，适用于高功率密度的大功率氮化镓快充应用。

侧面焊接高压滤波电容，谐振电感，主控芯片滤波电容，变压器和输出滤波固态电容。

两颗高压滤波电容规格为47μF 420V。

LLC开关管使用两颗氮矽科技的氮化镓功率集成器，型号为DXC1065S2C，器件内部集成单通道高速驱动器和增强型氮化镓开关管。内置驱动器的标称工作电压为5V，氮化镓开关管耐压为650V，导阻为150mΩ，器件外置电阻可用于上升速度调节，采用DFN5*6封装。

为主控芯片供电的滤波电容规格为100μF 35V。

谐振电容为MMKP82系列，规格为0.027μF 630V。

谐振电感采用EE15磁芯绕制，感量为0.08mH。

LLC变压器采用ATQ2601磁芯绕制，胶带严密缠绕绝缘。

两颗贴片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。

奥伦德 OR 1009 光耦用于输出电压反馈。

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。

两颗同步整流管来自维安，型号WMB043N10LGS，NMOS，耐压100V，导阻3.6mΩ，采用PDFN5060-8L封装。

滤波固态电容规格为470μF 35V，两颗并联。

输出端焊接二次降压小板和滤波电感。

滤波电感采用漆包线绕制在磁环上。

二次降压小板正面焊接降压主控芯片，输出滤波电容，USB-C母座和USB-A母座，还印有拓玛科技的logo。

小板背面焊接三颗降压电感，其中两颗电感较大，用于USB-C1和USB-C2输出。一颗较小的电感用于USB-C3和USB-A接口输出。降压电感外套热缩管，底部粘贴电木板绝缘。

焊接取下电感，在电感底部焊接同步降压开关管和VBUS开关管。

充电器USB-C1和USB-C2接口使用智融SW3566H降压控制器，这颗芯片是一款高集成度的多快充协议双口充电SOC芯片，支持USB-C和USB-A接口充电，并支持双口独立限流。芯片内部集成了高效率同步降压转换器，支持20V7A和28V5A输出，支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充协议，支持快充协议定制，最大支持140W输出功率。

SW3566H集成了CC/CV模式，双口管理逻辑和母线电压检测，搭配对应的降压开关管和VBUS开关管即可实现双口降压输出。芯片内置的降压转换器工作频率为180KHz，支持PWM和PFM工作模式。输出电流，线损补偿等保护阈值均可通过I2C接口进行设定，内置的ADC可实现输入输出电压，输出电流，芯片温度等9个通道的数据采样，支持外接MCU进行参数显示。

SW3566H支持36V输入电压，最高输出电流7A，芯片内置软启动，输入过压/欠压保护，输出过压/欠压保护，输出过流/短路保护，DP/DM/CC过压保护，芯片过热保护和外接NTC热敏电阻保护，以及限功率保护。芯片采用QFN4*4-32封装。

充电头网拆解了解到，智融 SW3566H 此前还被绿联300W 4C1A五口PD氮化镓快充充电器等产品采用，芯片性能质量获客户一致认可。

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同步降压开关管来自智融科技，丝印SWT40N45。

另一颗开关管型号相同。

降压电感外套热缩管绝缘。

输出滤波电容来自湖南盛通，为H2系列固态电容，规格为100μF 35V。

VBUS开关管来自维安，型号WMQ032N04LG2，NMOS，耐压40V，导阻2.7mΩ，PDFN3030-8L封装。

USB-C2降压芯片同样采用智融科技SW3566H降压芯片。

同步降压开关管来自智融科技，丝印SWT40N45。

另一颗开关管型号相同。

降压电感外套热缩管绝缘。

VBUS开关管来自维安，型号为WMQ032N04LG2。

USB-C3和USB-A口降压协议IC采用智融SW3516P，这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片，支持A+C口任意口快充输出，支持双口独立限流，参数和规格均与智融SW3516H相同。

SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议，最大输出PD 100W，CC/CV模式，以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件，即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

智融 SW3516P 详细资料。

充电头网拆解了解到，智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充、绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用，芯片性能质量获客户一致认可。

两颗同步降压管来自维安，型号WMQ50N04，NMOS，耐压40V，导阻5.6mΩ，采用PDFN3030-8L封装。

降压电感外套热缩管绝缘。

输出滤波电容规格为100μF 35V。

USB-C口VBUS开关管型号与同步降压管型号相同。

USB-A口VBUS开关管型号相同。

三个USB-C母座均为过孔焊接固定，黑色胶芯不露铜。

USB-A母座采用橙色胶芯。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

拓玛科技这款140W氮化镓充电器配有折叠插脚，便于日常出行收纳携带。充电器总输出功率为140W，USB-C1和USB-C2接口均支持PD3.1 140W输出，支持功率盲插，USB-C3和USB-A口分别支持20W和18W快充。支持功率自动分配，能够同时满足笔记本和新老手机的快充需求。

充电头网通过拆解了解到，这款充电器内部采用灌封工艺提升散热性能。内部采用恩智浦TEA2017二合一控制器，搭配氮矽科技DX65F130氮化镓开关管和DXC1065S2C氮化镓功率集成器，采用美浦森MSM06065G1碳化硅二极管，固定电压输出。

输出降压方案全部来自智融，采用两颗SW3566H降压芯片用于140W输出，一颗SW3516P用于USB-C3和USB-A口输出，智融SW3566H芯片内部集成MCU，无需额外的MCU，适合多口快充应用，有效简化电路设计，快充协议支持全面。

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