一個(gè)頂四個(gè)，還比蘋果140W更小，倍思140W四口氮化鎵充電器拆解

前言

本期為大家?guī)?lái)倍思一款140W四口氮化鎵充電器的拆解，產(chǎn)品配置有三個(gè)USB-C接口與一個(gè)USB-A接口，其中兩個(gè)USB-C接口支持最新的USB PD3.1標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)最高140W（28V5A）輸出，另一組C+A接口則支持30W快充，并兼容UFCS、PPS、QC等多種主流協(xié)議。

充電器在體積控制上表現(xiàn)尤為出色，憑借先進(jìn)的氮化鎵技術(shù)，其在3C1A四口配置的情況下，整體尺寸比蘋果原廠140W充電器更為緊湊，便攜性極佳。無(wú)論是為高性能筆記本電腦、平板電腦，還是為手機(jī)、耳機(jī)等多設(shè)備同時(shí)供電，都能輕松應(yīng)對(duì)。下面我們將通過(guò)拆解，深入探索其內(nèi)部設(shè)計(jì)與用料。

倍思140W氮化鎵充電器開(kāi)箱

包裝盒正面印有Baseus品牌、產(chǎn)品外觀、名稱以及賣點(diǎn)。

背面印有產(chǎn)品使用場(chǎng)景圖和商家信息等。

側(cè)面印有充電器參數(shù)信息。

包裝盒上參數(shù)特寫，下面到產(chǎn)品實(shí)物展示環(huán)節(jié)再介紹。

包裝內(nèi)含充電器、數(shù)據(jù)線以及快速指南等。

附帶數(shù)據(jù)線為USB-C to USB-C類型，經(jīng)典黑色線設(shè)計(jì)，端子外殼磨砂方便插拔，同時(shí)還設(shè)計(jì)有Baseus品牌和240W。

測(cè)得數(shù)據(jù)線長(zhǎng)度約為1.57米。

另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)得數(shù)據(jù)線帶有E-Marker芯片，電力傳輸能力為50V5A，數(shù)據(jù)傳輸能力為USB 2.0。

倍思140W四口氮化鎵充電器為方塊造型設(shè)計(jì)，采用PC防火材質(zhì)塑料外殼，機(jī)身表面噴磨砂處理抗指紋。

機(jī)身正面中心設(shè)計(jì)有Baseus品牌。

另一面設(shè)計(jì)有140W GaN，直觀表明這是一款140W氮化鎵充電器。

輸入端外殼上印有充電器參數(shù)信息。

產(chǎn)品參數(shù)特寫

型號(hào)：E0120K

輸入：120-240V~50/60Hz 3.2A Max

輸出：

USB-C1/C2：5V3、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A 140W

USB-C3/A：5V3A、9V3A、12V2.5A 30W

USB-C1+USB-C2：140W Max

USB-C3+USB-A：18W Max

USB-C1/C2+USB-C3：130W Max

USB-C1/C2+USB-A：130W Max

USB-C1+USB-C2+USB-C3：140W Max

USB-C1+USB-C2+USB-A：140W Max

USB-C1/C2+(USB-C3+USB-A)：118W Max

USB-C1+USB-C2+(USB-C3+USB-A)：128W Max

總輸出：140WMax

制造商：深圳市倍思科技有限公司

充電器通過(guò)了CCC認(rèn)證。

充電器配備新國(guó)標(biāo)可折疊插腳。

輸出端配備3C1A四個(gè)USB接口。

每個(gè)接口旁均印有相應(yīng)標(biāo)序，方便用戶區(qū)別使用。

實(shí)測(cè)充電器機(jī)身長(zhǎng)度為63.02mm。

寬度為67.26mm。

厚度為30.9mm。

和蘋果140W氮化鎵充電器放在一起對(duì)比，體積優(yōu)勢(shì)非常明顯。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測(cè)得充電器重量約為223g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)得USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位，以及5-21V5A一組PPS電壓檔位和15-28V 140W AVS電壓檔位。

測(cè)得UFCS融合快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三組電壓檔位。

測(cè)得USB-C2口支持UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、PD3.1、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C2口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位，以及5-21V5A一組PPS電壓檔位和15-28V 140W AVS電壓檔位。

測(cè)得UFCS融合快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三組電壓檔位。

測(cè)得USB-C3口支持QC3+/4+、FCP、SCP、AFC、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C3口具備5V3A、9V3A、12V2.5A三組固定電壓檔位，以及5-11V3A一組PPS電壓檔位。

最后測(cè)得USB-A口支持QC3+、FCP、SCP、AFC、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協(xié)議。

倍思140W氮化鎵充電器拆解

將充電器外殼打開(kāi)取出PCBA模塊，外殼采用超聲波焊接封裝。

殼體內(nèi)部貼有氣凝膠。

實(shí)測(cè)PCBA模塊長(zhǎng)度為58.57mm。

寬度為61.7mm。

厚度為26.64mm。

PCBA模塊灌膠提升整體耐候性和散熱性能，此外頂部覆蓋麥拉片和散熱板，并覆蓋一層藍(lán)色導(dǎo)熱膠進(jìn)一步提升散熱性能。

模塊背面也是完全覆蓋導(dǎo)熱膠。

拆下散熱片并把導(dǎo)熱膠也清理掉。

將導(dǎo)熱膠清理干凈，模塊正面中心區(qū)域設(shè)有高壓濾波電解電容、濾波電感、變壓器等器件，兩側(cè)以及輸出端均焊接小板，充分利用內(nèi)部空間。

主板背面設(shè)有開(kāi)關(guān)電源主控芯片、同步整流控制器、同步整流管、光耦等器件。

PCBA模塊前端設(shè)有延時(shí)保險(xiǎn)絲、共模電感、高壓濾波電解電容以及薄膜濾波電容。

一側(cè)設(shè)有整流小板和藍(lán)色Y電容，板子背面有一顆整流橋。

將小板拆下，正面設(shè)有安規(guī)X電容和另一顆整流橋。

輸入端保險(xiǎn)絲來(lái)自貝特電子，出料號(hào)932，規(guī)格為3.15A250V。

NTC熱敏電阻用于抑制上電浪涌電流。

熱保護(hù)器來(lái)自華愷威，型號(hào)HKW9700，設(shè)計(jì)應(yīng)用在這里是利用器件的特性，當(dāng)電源是冷機(jī)時(shí)，NTC熱敏電阻可以有效抑制開(kāi)機(jī)時(shí)的浪涌電流，當(dāng)電源正常工作后，溫度開(kāi)關(guān)檢測(cè)NTC熱敏電阻發(fā)熱，將開(kāi)關(guān)閉合短接，從而優(yōu)化了NTC熱敏電阻的串聯(lián)損耗。

此設(shè)計(jì)應(yīng)用相當(dāng)?shù)那擅睿浞掷昧嗽骷慕M合特性，既抑制了冷機(jī)時(shí)的浪涌電流，又提升了電源的轉(zhuǎn)換效率，還能降低電源溫升。

共模電感用于濾除EMI干擾，外套熱縮管絕緣保護(hù)。

安規(guī)X電容來(lái)自JURCC捷威電子，容量0.22μF。

整流橋來(lái)自NH紐航，型號(hào)RSBL8010，為快恢復(fù)整流橋，規(guī)格為8A 1000V，采用SBL封裝。

小板背面另一顆為相同型號(hào)。

高壓濾波電解電容來(lái)自Koshin東佳，規(guī)格為400V27μF。

濾波電感外套熱縮管絕緣保護(hù)。

黑色濾波電解電容來(lái)自綠寶石，規(guī)格為250V100μF。

另外兩顆濾波電解電容來(lái)自昱光電子，規(guī)格都是250V82μF。

紅色薄膜濾波電容特寫，規(guī)格為2.2μF 450V。

另一側(cè)設(shè)有變壓器、貼片Y電容以及第二塊小板，小板上設(shè)有一顆氮化鎵功率器件并大面積露銅加錫增強(qiáng)散熱性能。

將小板拆下，另一面設(shè)有多顆小鐵塊幫助散熱。

開(kāi)關(guān)電源主控芯片采用芯朋微PN8215，其內(nèi)部集成了電流模式控制器和高壓?jiǎn)?dòng)模塊，專用于高性能的快速充電開(kāi)關(guān)電源。

PN8215內(nèi)置輸入電壓電測(cè)模塊及X電容放電功能，通過(guò)檢測(cè)輸入電壓、輸出電壓和負(fù)載變化自適應(yīng)切換PWM、強(qiáng)制DCM、PFM和Burst_Mode工作模式。

多模式的調(diào)制技術(shù)和特殊器件低功耗結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超低的待機(jī)功耗、全電壓范圍下的最佳效率。頻率調(diào)制技術(shù)和Soft-Driver技術(shù)充分保證系統(tǒng)的良好EMI表現(xiàn)。

用于低壓電容切換的MOS管來(lái)自PDISEMI邁志微，型號(hào)PDI65R160JF3。

氮化鎵功率芯片來(lái)自英諾賽科，絲印6106QA，實(shí)際型號(hào)為ISG6106QA，是一顆內(nèi)部集成氮化鎵開(kāi)關(guān)管和無(wú)損電流采樣的氮化鎵功率芯片，芯片內(nèi)部集成700V耐壓的增強(qiáng)型氮化鎵開(kāi)關(guān)管，瞬態(tài)耐壓達(dá)800V，導(dǎo)阻100mΩ。芯片內(nèi)部集成智能可編程驅(qū)動(dòng)器，集成高壓線性穩(wěn)壓器。

ISG6106QA具備超低靜態(tài)電流和自動(dòng)待機(jī)功能，支持2MHz開(kāi)關(guān)頻率，內(nèi)部集成5V穩(wěn)壓輸出，可用于為數(shù)字隔離器供電，集成欠壓閉鎖，過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)，適用于PFC、反激、半橋和全橋應(yīng)用，滿足PD快充，LED照明，太陽(yáng)能逆變等需求，采用QFN6*8封裝。

英諾賽科 ISG6016QA 資料信息。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星，OPPO，VIVO，聯(lián)想，雅迪，LG，華碩，安克，努比亞，倍思，綠聯(lián)，閃極等多家知名品牌和廠商所采用，出貨量突破20億顆。

變壓器特寫。

億光EL 1019光耦用于輸出電壓反饋。

貼片Y電容來(lái)自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充和服務(wù)器電源這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1102M。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵充電器、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。

藍(lán)色Y電容來(lái)自成希電子。

輸出端同樣焊接有小板，此外還設(shè)有同步整流輸出濾波固態(tài)電容。

將小板拆下，板子上設(shè)有接口輸出VBUS開(kāi)關(guān)管，兩端還焊接兩路二次降壓電路的降壓電感和濾波電容。

背面設(shè)有三路二次降壓電路的降壓協(xié)議芯片、同步降壓開(kāi)關(guān)管、降壓電感以及濾波固態(tài)電容。

同步整流控制器來(lái)自茂睿芯，型號(hào)MK91816，支持反激拓?fù)鋺?yīng)用，兼容CCM，DCM和QR工作模式。芯片采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自供電技術(shù)為VCC供電，可以直接置于正端應(yīng)用而無(wú)需輔助繞組。

MK91816的10nS的關(guān)斷延時(shí)以及高達(dá)4A的下拉電流幫助系統(tǒng)可靠工作于CCM模式。其自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)通及關(guān)斷機(jī)制，可以最大化外驅(qū)MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間以獲得盡可能高的效率。并且自主檢測(cè)DCM振鈴，防止誤開(kāi)通。

同步整流管來(lái)自芯控源，型號(hào)AGM12T08A，NMOS，耐壓120V，導(dǎo)阻6.7mΩ，采用PDFN5*6封裝。

輸出濾波固態(tài)電容來(lái)自東佳，規(guī)格均為35V470μF。

USB-C1接口使用智融SW3566H降壓協(xié)議芯片，是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電SOC芯片，支持USB-C和USB-A接口充電，并支持雙口獨(dú)立限流。芯片內(nèi)部集成了高效率同步降壓轉(zhuǎn)換器，支持20V7A和28V5A輸出，支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充協(xié)議，支持快充協(xié)議定制，最大支持140W輸出功率。

SW3566H集成了CC/CV模式，雙口管理邏輯和母線電壓檢測(cè)，搭配對(duì)應(yīng)的降壓開(kāi)關(guān)管和VBUS開(kāi)關(guān)管即可實(shí)現(xiàn)雙口降壓輸出。芯片內(nèi)置的降壓轉(zhuǎn)換器工作頻率為180KHz，支持PWM和PFM工作模式。輸出電流，線損補(bǔ)償?shù)缺Ｗo(hù)閾值均可通過(guò)I2C接口進(jìn)行設(shè)定，內(nèi)置的ADC可實(shí)現(xiàn)輸入輸出電壓，輸出電流，芯片溫度等9個(gè)通道的數(shù)據(jù)采樣，支持外接MCU進(jìn)行參數(shù)顯示。

SW3566H支持36V輸入電壓，最高輸出電流7A，芯片內(nèi)置軟啟動(dòng)，輸入過(guò)壓/欠壓保護(hù)，輸出過(guò)壓/欠壓保護(hù)，輸出過(guò)流/短路保護(hù)，DP/DM/CC過(guò)壓保護(hù)，芯片過(guò)熱保護(hù)和外接NTC熱敏電阻保護(hù)，以及限功率保護(hù)。芯片采用QFN4*4-32封裝。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，智融SW3566H此前還被安克65W 2C1A氮化鎵充電器、公牛240W 3C1A氮化鎵桌面充電器、綠聯(lián)300W 4C1A五口PD氮化鎵快充充電器、TOMAX拓瑪140W 3C1A氮化鎵充電器、古石188W多口桌面充電器、拆解報(bào)告：TOMAX拓瑪140W 3C1A氮化鎵充電器等產(chǎn)品采用，芯片性能質(zhì)量獲客戶一致認(rèn)可。

外掛兩顆同步降壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自銳駿，型號(hào)RUH4040，NMOS，耐壓40V，導(dǎo)阻8mΩ，采用PDFN3333封裝。

搭配的降壓電感特寫，底部設(shè)有電木板。

降壓輸出二次濾波固態(tài)電容來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格為35V150μF。

拆掉電感，下方設(shè)有USB-C1口的輸出VBUS開(kāi)關(guān)管，也是采用銳駿RUH4040。

USB-C2接口降壓協(xié)議芯片也是采用智融科技SW3566H。

搭配的降壓電感特寫。

拆掉電感，下方兩顆同步降壓開(kāi)關(guān)管也是采用銳駿RUH4040。

降壓輸出濾波固態(tài)電容也是來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格也一樣。

USB-C2口輸出VBUS開(kāi)關(guān)管也是采用銳駿RUH4040。

用于USB-C3和USB-A口的降壓協(xié)議芯片采用智融科技SW3537，芯片內(nèi)部集成5A高效率同步整流降壓轉(zhuǎn)換器，支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等充電協(xié)議，支持CC/CV模式，外部?jī)H需少量器件，即可組成完整的高性能多快充協(xié)議雙口充電解決方案。

得益于芯片的高集成度，SW3537將傳統(tǒng)降壓方案中的協(xié)議芯片，同步降壓控制器和降壓MOS管全部集成在一個(gè)封裝內(nèi)部，大大簡(jiǎn)化了多口快充的電路設(shè)計(jì)，芯片支持A+C雙口快充應(yīng)用，具備完善的保護(hù)功能。

智融科技SW3537資料信息。

降壓電感外套熱縮管絕緣保護(hù)。

降壓輸出濾波電容來(lái)自綠寶石，規(guī)格為25V220μF。

VBUS開(kāi)關(guān)管來(lái)自威兆半導(dǎo)體，型號(hào)VS3622DE，這是一顆雙NMOS管，耐壓30V，導(dǎo)阻10mΩ，支持5V邏輯電壓驅(qū)動(dòng)，采用PDFN3333封裝。

威兆半導(dǎo)體 VS3622DE 詳細(xì)資料。

熱敏電阻特寫。

全部拆解一覽，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上倍思140W氮化鎵充電器的核心器件清單，方便大家查閱。

倍思140W四口氮化鎵充電器外觀設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約，方塊機(jī)身配合可折疊插腳，在氮化鎵方案加持下，便攜性相當(dāng)不錯(cuò)。性能方面，兩個(gè)USB-C口均支持PD3.1 140W輸出，配合另外一組C+A 30W接口，可實(shí)現(xiàn)多設(shè)備智能分配功率，滿足筆電、手機(jī)、平板等多設(shè)備同時(shí)快充的需求。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，充電器使用芯朋微PN8215主控芯片搭配英諾賽科ISG6106QA氮化鎵功率芯片，實(shí)現(xiàn)高功率密度與低損耗；次級(jí)側(cè)采用茂睿芯MK91816同步整流控制器與芯控源同步整流管，保證高效率輸出。

三路二次降壓輸出分別由智融科技SW3566H和SW3537協(xié)議芯片控制，實(shí)現(xiàn)多口智能功率分配與全面的快充協(xié)議兼容。濾波電容來(lái)自東佳、綠寶石、萬(wàn)京源等知名廠商。內(nèi)部PCBA模塊采用灌膠工藝并覆蓋導(dǎo)熱膠與散熱片，有效提升整體散熱性能與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。