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拆解报告:安克140W 3C1A氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网
2024-12-15

这是你阅读的充电头网第3262篇拆解报告。


前言

 

知名品牌ANKER安克推出了新款140W四口氮化镓充电器,充电头网了解到,这款产品由业内知名厂商奥海科技代工生产,外观设计小巧精美,接口性能更是强悍无比,支持时下最新PD3.1标准140W快充。


新品配置3C1A四个USB接口,C1和C2口均支持140W快充,可盲插使用。同时升级过后的设计,保证墙插更稳。相比其他快充产品,其还配置了一款功能丰富的智控屏,可实时显示充电功率、温度等,进一步提升产品实用和可玩性。下面充电头网就对充电器进行详细拆解,一起来了解下。


此前充电头网还拆解过安克迷你30W氮化镓安芯充Pro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140W氮化镓充电器开箱



包装盒正面印有ANKER品牌以及各充电设备简图,科技感满满。



背面印有产品卖点以及规格参数信息。



产品参数特写,下面到实物展示环节再介绍。



包装内含充电器、数据线以及使用说明书。



附带数据线为USB-C to USB-C编织线,线头采用金属材质外壳,表面喷涂银灰色金属漆,并镭雕ANKER品牌logo。



测得数据线长度约为153cm。



使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为50V5A,数据传输能力为USB 2.0。



安克新款140W四口氮化镓充电器主体喷涂银灰色金属漆,质感十足。机身顶部采用黑色亮面装饰板撞色设计,产品整体小巧精致。



机身正面设计有ANKER品牌和140W字样,直观表明充电器最大输出功率。



输入端外壳印有充电器详细参数信息。



产品参数特写

型号:A2697

输入:100-240V~50/60Hz 2.6A Max

输出:

C1/C2:9V3A、15V3A、20V5A、28V5A(140W Max)

C3:5V3A、9V3A、15V2.65A、20V2A(40W Max)

A1:5V3A、9V2A、12V1.5A、10V2.25A、11V3A(33W Max)

C1+C2:70W+70W

C1/C2+C3:100W+40W

C1/C2+A1:100W+33W

C3+A1:24W

C1+C2+C3/A1:65W+45W+30W

C1/C2+(C3+A1):100W+24W

C1+C2+(C3+A1):65W+45W+24W

总功率:140W Max

制造商:安克创新科技股份有限公司

生产厂:东莞市奥海科技股份有限公司



充电头网通过CQC官网查询了解到,充电器通过了CCC认证,由东莞市奥海科技股份有限公司代工生产。


奥海科技(股票代码:002993)是一家致力于能源高效应用的全球企业。奥海科技成立于2004年,经过20年的发展,已经在全球成立16家分支机构,拥有10000多名员工。


奥海科技为全球能源可持续化提供新的路径。业务布局涵盖智能终端充储电、新能源汽车电控、数字能源三大领域,并在这些领域处于领先位置。其中,手机充电器2023年全球市占率近17%,稳居全球第一。



充电器配备可折叠国标插脚,携带方便。



机身一侧配置3C1A四个USB接口,胶芯以及接口旁标识、参数均为安克经典蓝色品牌色设计。



顶面装饰板内置隐藏式智控显示屏,一旁设有圆圈触控键。



通电状态下,通过触控键可切换显示界面,各接口充电功率、总功率、温度实时可视,长按还能实现屏幕翻转功能,满足不同视觉场景需求。



智控屏可实时显示C1、C2、C3、A1各接口实时输出功率和总输出功率,充电状态一目了然。



此外还能切换显示温度,安全保障看得见。



实测充电器机身长度为69.05mm。



宽度为69.3mm。



厚度为36.37mm。



和苹果140W充电器对比,体积优势明显,更加小巧精致。



产品拿在手上的大小直观感受。



另外测得充电器净重约为273g。



实测USB-C1口支持QC3+、PD3.1、PPS、QC5、DCP、Apple 2.4A充电协议。



PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A五组固定电压档位,以及5-11V5A、4.5-20V5A两组PPS电压档位和15-28V 140W AVS电压档位。



测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。



此外PDO报文也一样,支持功率盲插。



测得USB-C3口支持UFCS、QC3+/4+、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。



PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、15V2.66A、20V2A四组固定电压档位,以及5-11V3.6A一组PPS电压档位。



另外测得UFCS融合快充具备5-11V3A一组电压档位。



测得USB-A1口支持UFCS、QC3+、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充电协议。



测得UFCS融合快充同样具备5-11V3A一组电压档位。


安克140W氮化镓充电器拆解



将输入端外壳拆开,超声波焊接封装,插脚使用黑色塑料壳以及螺丝固定,通过导线连接PCBA模块通电。



PCBA模块固定十分牢固,只能通过切割外壳取出。



壳体对应显示屏区域贴有缓冲泡棉保护。



外壳上还贴有石墨散热贴纸,帮助模块更好散热。



测得PCBA模块长度为64mm。



宽度为62.42mm。



厚度为29.45mm。



PCBA模块顶部覆盖金属散热板,板子粘贴绝缘胶带。



将散热板拆掉,下方贴有导热垫,器件间的空隙也填充导热胶。



模块背面也设有散热板,锡焊固定。



主板背面也打胶和贴有导热垫帮助更好散热。



PCBA模块正面竖向焊接三块PCB小板,输入端上方也设有一块小板。



模块正面一览,器件布局紧凑有序,设计水准高。



主板背面一览,板子上设有整流桥、PFC开关管、PFC整流管、光耦、贴片Y电容,变压器沉板设计。



模块前端一览,右侧小板通过排针与主板连接,主板上设有共模电感以及安规X电容。



模块一侧设有小板支撑,中间设有PFC升压电感。



将各小板与主板分离,方便对器件进行观察。



输入端小板上设有延时保险丝和共模电感。



延时保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为5A 250V。



共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。



安规X2电容来自WQC威庆,规格为0.33μF。



二级共模电感同样外套绝缘管,底部设有电木板绝缘。



整流桥来自扬杰电子,型号YBSM8010,规格为8A 1000V,两颗半桥连接降低温升。



侧边支撑小板上设有两个薄膜滤波电容以及滤波电感。



两颗薄膜滤波电容相同,规格为1μF450V。



中间滤波电感特写,底部也设有电木板绝缘。



PFC控制器来自杰华特,型号JW1572,是一款升压式PFC控制器,具备高精度恒压输出,适用于单级功率因数校正。芯片采用恒定导通时间控制,确保高功率因数,无需输入电压检测电路,简化了系统设计并降低损耗。


芯片采用临界导通模式运行,降低开关损耗,提升EMI性能以及效率。芯片具备完善的保护功能,具备反馈开路保护,电流取样电阻短路保护,逐周期过流保护,反馈过电压保护以及过热保护等保护功能,适用于USB PD快充,液晶电视以及显示器应用。



杰华特 JW1572 资料信息。


充电头网拆解了解到,杰华特JW1572此前还被小米140W氮化镓快充充电器倍思100W伸缩线桌面充飞利浦200W充电器Aohi 140W 2C1A氮化镓充电器(青春版)联想拯救者140W PD3.1氮化镓快充充电器等知名品牌产品采用过。



PFC开关管来自英诺赛科,型号INN700D140C,是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管,导阻140mΩ,具备开尔文源极,采用DFN8*8封装。


英诺赛科氮化镓开关管具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。适用于图腾柱PFC,快充电源,高功率密度以及高能效开关电源应用。



英诺赛科 INN700D140C 资料信息。


充电头网拆解了解到,英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,联想,雅迪,LG,华硕安克努比亚倍思绿联闪极多家知名品牌和厂商所采用,出货量突破6亿颗。



PFC升压电感特写,采用ATQ24磁芯。



PFC整流管来自平伟,型号PBMUR5JE,是一颗超快恢复二极管,5A 600V,具有低正向压降,高浪涌电流能力,采用PS-277B封装,使用两颗并联。



将小板拆除,主板上还设有高压滤波电解电容和输出滤波固态电容各五颗。



高压滤波电解电容来自Koshin东佳,黑色的规格为420V47μF。



三颗绿色高压滤波电解电容规格为420V18μF。



另一颗黑色高压滤波电解电容规格为420V27μF。



变压器小板正面两侧设有谐振电容、主控芯片供电电容、开关电源主控芯片以及固态滤波电容。



小板背面设有氮化镓半桥芯片、贴片Y电容、光耦、同步整流控制器以及同步整流管。



主控芯片供电电容来自东佳,规格为50V 22μF。



AHB控制器来自杰华特,型号JW1556,是一款非对称半桥反激式控制器,采用QFN4x4-20封装,适用于离线反激式转换器应用。芯片内部集成供电升压转换器,输入电压范围 2.5-38V,最高工作频率达1.5MHz,支持65-300W快充应用。


杰华特 JW1556 在重负载下工作在ZVS模式,支持Adaptive ZVS开关,实现效率最优化。在轻负载下工作在DCM模式,可提供主电源开关和辅助开关两路输出控制,支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能。



杰华特 JW1556 资料信息。



氮化镓半桥芯片采用杰华特JW1568K,芯片集成了一个门极驱动器和两个增强模式的GaN晶体管,使其在设计上更加简化,可大大降低系统复杂度。集成的功率GaN器件具有220mΩ的导通电阻和650V耐压。


JW1568K具有较低的静态电流与适应广泛的Vcc电压范围,并可确保内部上下管驱动匹配的准确性,有助于提高系统的性能和稳定性。集成的高侧Bootstrap简化了设计,支持高频操作,最高可达2MHz,在高性能应用中表现出色。



杰华特 JW1568K 资料信息。



谐振电容规格为0.27μF250V。



变压器特写。



1009光耦,用于输出电压反馈。



主板背面光耦为相同料号。



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TMY1471K。


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



另一颗特锐祥贴片Y电容料号TMY1102M。



同步整流控制器来自MPS,丝印IBUJS,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。



两颗同步整流管来自Oriental东微,型号SFS12R05GNF。



输出滤波固态电容来自PolyCap柏瑞凯,规格为35V220μF。



主板上固态滤波电容规格为35V270μF。



另一颗规格为35V180μF。



另外三颗来自柏瑞凯,规格均为35V390μF。



显示屏通过排线连接侧边PCB板,板子左侧区域还设有MCU、存储器等器件。



背面设有稳压管,对应变压器区域贴有绝缘胶带。



一颗丝印230A芯片。



MCU来自essemi东软载波,型号ES32VF2264LQ。



存储器来自Puya普冉,型号为P25Q64SH,采用SOP-8封装,为屏幕控制提供信息存储。



显示屏特写。



输出端小板正面设有输出滤波固态电容、降压协议芯片、同步降压开关管、输出VBUS开关管以及USB母座,两颗固态滤波电容外套胶套保护。



板子背面设有三路降压电路的降压电感、两组同步降压开关管以及固态滤波电容。



充电器USB-C1接口使用智融科技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,智融科技SW3566H此前还被安克65W 2C1A氮化镓充电器公牛240W 3C1A氮化镓桌面充电器绿联300W 4C1A五口PD氮化镓快充充电器今翔140W 3C1A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。



对应两颗同步降压开关管来自威兆半导体,型号VS4620GEMC,NMOS,耐压40V,导阻6.4mΩ,采用PDFN3333封装,使用四颗用于两路电源并联控制。



威兆半导体 VS4620GEMC 资料信息。



降压电感特写。



USB-C1口输出VBUS开关管也是采用威兆半导体VS4620GEMC。



USB-C2接口降压协议芯片同样采用智融科技SW3566H。



两颗同步降压开关管也是采用威兆半导体VS4620GEMC。



降压电感特写。



USB-C1和USB-C2口各使用一颗柏瑞凯固态电容进行输出滤波,规格均为35V220μF。



USB-C2口输出VBUS开关管采用威兆半导体VS4620GEMC。



USB-C3和USB-A1接口降压协议芯片也是采用智融科技SW3566H。



两颗同步降压开关管采用威兆半导体VS4620GEMC。



降压电感特写。



另一颗输出滤波固态电容来自柏瑞凯,规格为25V220μF。



USB-C3口输出VBUS开关管采用威兆半导体VS4620GEMC。



USB-A1口输出VBUS开关管也是采用威兆半导体VS4620GEMC。



三个USB-C母座特写。



USB-A1母座特写。



全部拆解一览,来张全家福。


充电头网拆解总结



最后附上安克140W氮化镓充电器的核心器件清单,方便大家查阅。


安克新款140W氮化镓充电器采用全新设计语言,机身表面喷涂银灰色漆以及顶部黑色亮面板装饰,不仅整体小巧精致,而且科技感也很足。产品内置智控屏可实时显示各接口充电功率、温度等,可视化设计让用户全程掌控充电状态,实用性更好。


配置3C1A三个接口,C1和C2口均支持140W快充,C3、A1口分别支持40W和33W快充,还支持100W+40W、65W+45W+30W等多组输出策略,并兼容PD、PPS以及新一代UFCS融合快充,兼容性好,满足笔记本/手机/平板/switch/耳机等设备快充需求。


充电头网通过拆解了解到,充电头基于PFC+AHB架构进行设计,输出采用三路二次降压电路控制四口输出,还设计显示屏控制电路。其中采用了杰华特JW1572+JW1556电源方案以及JW1568K氮化镓半桥芯片。还使用了英诺赛科INN700D140C氮化镓开关管,同步整流使用MPS MP6951搭配东微MOS。


输出使用三颗智融科技SW3566H进行二次降压和控制四口输出,使用了10颗威兆半导体VS4620GEMC进行同步整流降压和作为输出VBUS开关管。东佳和柏瑞凯品牌电容进行散热输出滤波。PCBA模块由多块小板组成,器件间填充导热胶以及覆盖导热垫和散热片,产品由奥海科技代工,做工用料扎实可靠。


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