拆解报告：公牛240W 3C1A氮化镓桌面充电器
前言
公牛推出了一款自带线的PD3.1桌面充电器，这款充电器采用常见的方块造型，具备卵石灰和糯米白两种颜色选择。充电器自带1米长电源线，具备3C1A快充接口，其中USB-C1支持140W快充，USB-C2支持100W快充，能够同时满足两台笔记本电脑满功率充电。
USB-C3接口支持30W快充，USB-A口也支持22.5W快充，得益于充足的输出功率，三个USB-C接口同时使用时，输出功率自动分配为140W+65W+30W，充分满足多个设备的同时快充需求，缩短充电时间，提升使用体验。
公牛这款桌面充电器采用数控PFC+LLC架构，使用三颗氮化镓器件，内部采用灌胶散热技术，并配有智能芯片实时检测充电器温度。降低发热，提升效率，使用更加安全。下面充电头网就带来公牛这款240W氮化镓桌面充电器的拆解，一起看看内部的方案和用料。
此前充电头网还拆解过公牛140W 3C1A山峰系列氮化镓快充插座、公牛67W 3C1A氮化镓桌面充电器、公牛45W 1A1C氮化镓充电器、公牛30W 2A1C氮化镓快充插座、公牛35W双USB-C氮化镓充电器等产品，欢迎查阅。
公牛240W氮化镓桌面充电器外观
包装盒整体延续公牛安全快充系列插座的灰色基调设计，正面印有公牛品牌、产品名称、外观图、型号、功率标识等。
背面印有产品特点及相关介绍、技术参数以及商家信息等。
产品参数特写，下面到实物环节再详细介绍。
包装内含公牛240W氮化镓桌面充电器以及数据线，产品机身外套防尘塑料袋。
附带数据线是USB-C to USB-C线，常规白色配色，线头外壳网尾一体式设计，并且一面设计有BULL品牌logo。
测得数据线长度约为104cm。
另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆带有E-Marker芯片，电力传输能力为50V5A，支持USB PD3.1 240W快充，数据传输能力为USB4 Gen3（40Gb）。
公牛240W氮化镓桌面充电器电源线与机身一体式设计，整体以白色为主色调，采用很简约的风格设计。
电源线采用国标双脚插头，规格为10A 250V~，通过了CCC认证。
线缆与机身连接处设有胶套进行保护。
公牛240W氮化镓桌面充电器机身趋于方块造型，主体为一体式的白色外壳，绝大部分区域磨砂工艺处理，输入端边缘亮面点缀，同时输出端也采用银色亮面板装饰，整体辨识度还不错。
机身正面中心印有BULL公牛品牌logo。
背面中心印有240W GaN标识。
输入端外壳印有产品详细规格参数。
产品参数特写
型号：GNV-A12404
输入参数：200-240V~50/60Hz 2.1A
USB单口输出：
USB-C1：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A
USB-C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A
USB-C3：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
USB-A：5V3A、9V2A、10V2.25A
USB双口输出：
USB-C1+USB-C2：140W+100W
USB-C1+USB-C3：140W+30W
USB-C1+USB-A：140W+22.5W
USB-C2+USB-C3：100W+30W
USB-C2+USB-A：100W+22.5W
USB-C3+USB-A：15W
USB三口输出：
USB-C1+USB-C2+ USB-C3：140W+65W+30W
USB-C1+USB-C2+USB-A：140W+65W+22.5W
USB-C1+(USB-C3+USB-A) ：140W+15W
USB-C2+(USB-C3+USB-A)：100W+15W
USB四口输出：
USB-C1+USB-C2+(USB-C3+USB-A)：140W+65W+(15W)
产品通过了CCC认证。
输出端配备3C1A四个USB接口，每个接口旁都有相应标识设计，方便用户区别使用。
测得公牛240W氮化镓桌面充电器电源线长度约为96cm。
机身长度为92.13mm。
宽度为86.85mm。
厚度为30.93mm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3+、SFCP、PD3.1、DCP、SAM 2A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位。
测得USB-C2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-C2口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位。
测得USB-C3口同样支持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口具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位。
测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
公牛240W氮化镓桌面充电器拆解
看完了公牛这款240W氮化镓桌面充电器的开箱和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的方案和用料。
首先沿面板缝隙撬开插座面板，面板通过超声波焊接固定。
由于内部为灌封填充，使用切割机切开外壳，取出内部PCBA模块。
PCBA模块整体灌胶填充，对应输出侧留有空隙。
PCBA模块交流输入端完全被打胶填充。
PCBA模块背面设有黄铜散热片。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为86.19mm。
PCBA模块宽度约为81.54mm。
PCBA模块厚度约为25.9mm。
散热铜片通过焊接固定。
取下PCBA模块背面的散热铜片，铜片与PCBA模块之间粘贴麦拉片绝缘。
交流输入端导线焊接到垂直小板上供电。
PCBA模块正面一览，右下角焊接输入滤波小板，向左焊接整流桥，滤波电容，滤波电感，左侧焊接PFC升压电感，上方焊接高压滤波电容。右侧焊接谐振电容，谐振电感和LLC变压器。
右上角为同步整流管和滤波固态电容，上方分别焊接三块小板用于输出降压，左侧两颗光耦用于输出电压反馈和PFC控制。
PCBA模块背面一览，焊接三颗氮化镓开关管，分别用于PFC升压和LLC半桥，还焊接一颗碳化硅二极管用于PFC整流。在两侧还焊接两颗贴片Y电容，左上角焊接同步整流控制器。
通过对PCBA模块的观察发现，公牛这款3C1A氮化镓桌面充电器采用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。
PCBA模块侧面一览，右侧焊接滤波小板，向左焊接共模电感，整流桥，滤波薄膜电容，滤波电感，左侧焊接PFC升压电感。
输入端小板焊接保险丝，NTC热敏电阻，两颗安规X2电容和共模电感。
小板背面没有焊接元件。
输入端保险丝规格为5A 250V。
NTC热敏电阻贴片焊接，丝印NSP2R54。
两颗安规X2电容来自STE松田电子，规格均为0.22μF。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制，底部焊接绝缘支架。
共模电感采用扁铜线绕制。
整流桥来自扬杰电子，型号GBU1510，规格为15A 1000V。
两颗薄膜滤波电容来自松田电子，规格为1μF450V。
另一颗薄膜电容规格相同。
滤波电感采用磁环绕制，底部设有电木板绝缘。
PCB正面还焊接主控芯片和同步整流管。
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万京源，规格为50V100μF。
PFC升压开关管采用镓未来 G1N65R150PB-H，是一颗耐压650V的氮化镓功率器件，瞬态耐压800V，标称导阻150mΩ，栅极耐压支持±20V，可使用传统硅MOS驱动，相比增强型氮化镓，大大简化栅极驱动电路设计。
镓未来 G1N65R150PB-H 采用PQFN8x8封装，散热焊盘为源极，减小高频走线面积，提升EMI性能。
充电头网通过拆解了解到，镓未来氮化镓功率器件此前已被铁甲65W氮化镓无线智能充电器、绿巨能65W三口氮化镓快充充电器 、悦米65W 1A1C氮化镓快充充电器、唯沃丰65W 2C1A氮化镓快充充电器等产品采用。
60mΩ取样电阻用于检测PFC开关管电流。
PFC升压电感特写，磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。
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。
晶恒 S3M 二极管用于PFC电路旁路。
PFC升压电感左侧焊接高压滤波电容。
高压滤波电容来自万京源，规格为450V100μF。
另外两颗规格为450V22μF。
LLC半桥氮化镓开关管采用镓未来G1N65R240PB-N，是一颗耐压650V的氮化镓功率器件，瞬态耐压800V，标称导阻240mΩ，栅极耐压支持±20V，可使用传统硅MOS驱动，相比增强型氮化镓，大大简化栅极驱动电路设计。
镓未来 G1N65R240PB 采用PQFN8*8封装，散热焊盘为源极，减小高频走线面积，提升EMI性能。
谐振电容来自STE松田电子，规格为0.033μF630V。
谐振电感磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。
PCBA模块侧面焊接变压器和输出滤波电容。
变压器磁芯缠绕铜箔屏蔽，并严密缠绕胶带绝缘。
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TMY1221M。
另一颗贴片Y电容规格相同。
两颗1009光耦用于输出电压反馈和PFC控制。
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。
同步整流管来自瑶芯微，型号AKG100N077G，NMOS，耐压100V，导阻7.7mΩ，采用PDFN5*6-8L封装。
输出端焊接滤波固态电容和三路降压小板以及USB-A母座。
输出滤波电容来自万京源，规格为470μF35V，四颗并联。
另两颗滤波电容规格为220μF35V。
USB-C1降压小板特写，焊接输入输出滤波电容和降压电感。
另一面焊接降压主控芯片，同步降压开关管和VBUS开关管。
充电器USB-C1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、古石 188W多口桌面充电器、TOMAX拓玛140W 3C1A氮化镓充电器 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瑶芯微，型号AKG4N070GL，NMOS，耐压40V ，导阻7mΩ，采用DFN5*6封装。
一颗二极管用于提高转换效率。
输入滤波电容来自万京源，规格为100μF35V。
降压电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
输出滤波电容来自东佳，规格为35V220μF。
VBUS开关管来自新洁能，型号NCEP4065QU，NMOS，耐压40V，导阻2.2mΩ，采用DFN3.3*3.3封装。
输出USB-C母座采用过孔焊接固定，蓝色胶芯不露铜。
USB-C2降压小板特写，焊接输入输出滤波电容和降压电感。
另一面焊接降压主控芯片，同步降压开关管和VBUS开关管。
USB-C2接口降压协议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。
同步降压开关管来自瑶芯微，型号AKG4N070GL，NMOS，耐压40V ，导阻7mΩ，采用DFN5*6封装。
输入滤波电容来自万京源，规格为100μF35V。
降压电感采用磁环绕制，外套热缩管绝缘。
输出滤波电容来自东佳，规格为35V220μF。
VBUS开关管来自新洁能，型号NCEP4065QU，NMOS，耐压40V，导阻2.2mΩ，采用DFN3.3*3.3封装。
输出USB-C母座采用过孔焊接固定，蓝色胶芯不露铜。
USB-C3和USB-A口降压小板特写，焊接输入输出滤波电容和降压电感。
另一面焊接降压主控芯片，同步降压开关管和VBUS开关管。
降压主控芯片采用智融SW3516P。
同步降压开关管来自新洁能，型号NCEP4040Q，NMOS，耐压40V，导阻7.7mΩ，采用DFN3.3*3.3封装。
输出VBUS开关管丝印G33N03，是一颗双NMOS，用于USB-C和USB-A口输出控制。
输出USB-C母座采用过孔焊接固定，蓝色胶芯不露铜。
USB-A母座垂直焊接固定，采用蓝色胶芯。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
公牛这款240W桌面充电器自带1米长电源线，具备3C1A四个USB快充接口。充足的输出功率，带来了优秀的快充体验，可以同时满足两台笔记本满功率充电，还可以同时满足三台设备同时满功率充电。其中USB-C1接口支持140W输出功率，USB-C2接口支持100W输出功率，所有接口均支持快充，并支持功率自动分配。
充电头网通过拆解了解到，公牛这款插座采用灌封工艺。内部采用恩智浦TEA2016高集成电源芯片，用于PFC和LLC控制。PFC开关管和LLC开关管均来自镓未来，采用 G1N65R150PB-H 用于PFC开关管，两颗 G1N65R240PB-N用于LLC开关管。并采用美浦森 MSM06065G1 碳化硅二极管用于PFC整流。
同步整流采用恩智浦TEA1995，搭配使用万京源电解电容和固态电容。输出降压方案来自智融科技，采用一颗SW3566H降压主控芯片用于USB-C1接口140W输出，两颗SW3516P用于USB-C2，USB-C3和USB-A接口输出。智融SW3566H芯片快充协议支持全面，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。
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