前言
自打蘋果推出了支持PD3.1供電的筆記本和充電器以來,多家快充廠商都推出了相應的140W充電器。今天拆解的是一款來自摩米士的2C1A多口氮化鎵充電器,這款充電器采用折疊插腳,便于攜帶收納。其中USB-C1口支持140W輸出功率,可以滿足蘋果筆記本電腦的快充需求。
此外USB-C2支持100W快充,USB-A口也支持快充,并支持功率自動分配,滿足多個設備同時充電需求。下面充電頭網就對摩米士這款140W多口充電器進行拆解,一起看看內部的設計和用料做工。
摩米士140W氮化鎵充電器開箱

包裝盒為MOMAX一貫簡約藍白設計風格,正面印有MOMAX品牌、產品名稱、使用場景圖示以及GaN(氮化鎵)技術、140W圖示賣點等。

背面印有充電器使用場景以及規格參數等信息。

包裝內含充電器以及使用說明書。

充電器為直板造型設計,采用PC防火材質白色外殼,表面磨砂抗指紋。

機身正面印有MOMAX品牌和GaN字樣,能讓用戶直觀了解到這是一款氮化鎵充電器。

背面是高通QC3.0和PD3.1快充標識,通用協議兼容性好。

機身一側印有充電器參數
型號:UM27
輸入:100-240V~ 50/60Hz 2A
總輸出:140W MAX
USB-C1輸出:5/9/12/15V3A、20V5A、28V5A
USB-C2輸出:5/9/12/15V3A、20V5A
USB-A輸出:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A
制造商:愛米士電子(深圳)有限公司
監制:摩米士科技(深圳)有限公司
產品通過了CCC認證。

充電器配備可折疊國標插腳,攜帶方便同時不會刮傷包里其它設備。

輸出端配備2C1A三個USB接口,接口旁印有QC、PD快充標識。

測得充電器機身高度為73.15mm。

寬度為73.07mm。

厚度為28.73mm。

和蘋果140W充電器對比,體積要小一些。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器凈重約為285g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.1、PPS快充協議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口支持FCP、SFCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS快充協議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-A口支持FCP、SFCP、SCP、AFC、QC3.0快充協議。
摩米士140W氮化鎵充電器拆解
看完摩米士這款140W氮化鎵充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起了解這款充電器的內部設計。

首先沿外殼接縫處撬開充電器外殼,內部為灌封填充。

使用切割機切開外殼,取出內部PCBA模塊,PCBA模塊與散熱片之間的空隙通過灰色導熱灌封膠填充。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為69.51mm。

PCBA模塊寬度約為68.56mm。

PCBA模塊厚度約為25.06mm。

折疊插腳通過導線焊接連接。

黃銅散熱片通過焊接固定到PCBA模塊上。

焊接拆下PCBA模塊覆蓋的黃銅散熱片,清理掉PCBA模塊填充的灌封膠,繼續進行拆解。

PCBA模塊焊接多塊小板,充分利用空間,設計十分緊湊。

輸出側焊接固態濾波電容和降壓小板。

PCBA模塊正面一覽,右下角焊接兩塊小板,分別焊接保險絲,EMI濾波電路和整流橋。右側上方焊接高壓濾波電容,諧振電容和諧振電感,左上方為變壓器,變壓器左側為輸出濾波電容。在變壓器下方為PFC升壓電感,在PFC升壓電感左側是輸出降壓小板。

PCBA模塊背面焊接一顆PFC+LLC二合一控制器,左上方為兩顆LLC開關管,右側焊接貼片Y電容,兩顆同步整流管和同步整流控制器以及反饋光耦。底部焊接一顆PFC開關管和PFC整流管以及貼片Y電容。
通過對PCBA模塊正反面的觀察發現,摩米士這款140W氮化鎵充電器采用PFC+LLC開關電源架構設計,采用MPS電源方案,PFC升壓開關管和LLC開關管均采用納微氮化鎵功率芯片,碳化硅二極管來自平偉。輸出采用兩路英集芯協議芯片搭配南芯科技降壓控制器用于多口快充輸出。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計與用料。

充電器輸入端小板焊接導線連接折疊插腳。

小板正面焊接延時保險絲,共模電感和藍色Y電容。

小板背面沒有焊接元件。

輸入端延時保險絲規格為5A 250V。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

藍色Y電容來自JEC智旭電子。

紅色安規X2電容來自JURCC捷威電子,規格為0.68μF。

第二級共模電感采用扁銅線繞制,底部焊接絕緣支架。

整流橋焊接在垂直小板上,整流橋來自PY平偉,型號TBM810,規格8A 1000V,使用兩顆半橋連接,均攤發熱。

小板背面露銅加錫,增加散熱面積。

兩顆薄膜濾波電容來自JURCC捷威電子,規格為1μF 450V。

濾波電感采用磁環繞制。

電源主控芯片采用MPS HR1211,是一顆多模式PFC和電流模式LLC二合一控制器,將傳統芯片方案需要2-3顆芯片才能實現的功能集成在一顆芯片內部,PFC控制器支持CCM和DCM工作模式。
HR1211采用數字環路控制,芯片參數可靈活配置。支持高壓啟動和智能X電容放電,PFC級支持最高250KHz工作頻率,LLC級內置600V半橋驅動器,內部集成自舉二極管,工作頻率高達500KHz,支持豐富的保護功能。

PFC升壓開關管來自納微,是一顆氮化鎵功率芯片,型號NV6127,內部集成氮化鎵開關管、氮化鎵驅動器以及邏輯電路,應用簡單。NV6127采用QFN6*8mm封裝,散熱性能升級,125mΩ導阻,內置驅動器支持10-30V供電。最高支持2MHz開關頻率。

納微半導體 NV6127 資料信息。
充電頭網拆解了解到,采用納微NV6127氮化鎵芯片的產品還有聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等。此外,納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充、小米65W氮化鎵充電器、SlimQ 65W氮化鎵快充、Anker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器等產品采用,獲得市場高度認可。

PFC升壓電感采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

PFC整流管來自平偉,型號DCSC0665E,規格為6A 650V,是一顆碳化硅二極管,采用DFN5*6封裝。

絲印ES5J的快恢復二極管用于在充電器上電時為電解電容充電,旁路PFC電路。

四顆高壓濾波電容焊接在充電器內部的小板上。

電容為兩大兩小焊接。

五顆高壓濾波電容均來自JK軍康,其中三顆規格為25μF450V。

另外兩顆規格為22μF450V,總濾波電容容量為119μF。

兩顆LLC半橋開關管采用兩顆納微NV6125氮化鎵功率芯片,內置驅動器,無需外置驅動器,175mΩ導阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用散熱增強的QFN6*8mm封裝,適用于升壓,降壓,半橋,全橋開關電源等諸多應用場合。

納微NV6125資料信息。
充電頭網了解到,采用該芯片的還有OPPO新款65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、thinkplus65W氮化鎵快充、鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充等多款產品。

諧振電容來自JURCC捷威電子,規格為0.015μF1000V。

諧振電感特寫。

變壓器特寫,采用膠帶嚴密纏繞絕緣,次級采用多層絕緣線。

兩顆100μF35V電解電容用于為主控芯片供電濾波。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號TMY1102M,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。
特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

另一顆特銳祥貼片Y電容型號為TMY1101K。

EL1019光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自MPS,型號MP6924A,是一顆LLC同步整流控制器,具有更強的抗干擾度和快速關斷功能,可兼容CCM/DCM模式。MP6924A內部集成了兩個同步整流控制器,分別用于LLC兩個次級線圈輸出的整流應用,適用于LLC轉換器同步整流應用。同時支持4.2-35V寬范圍工作電壓,可以適用于USB PD3.1快充140W電源設計。

一顆耗盡型MOS管來自方舟微,型號DMZ0615E,具有亞閾值特性,用于將輸出電壓穩壓降壓為同步整流控制器供電,擴展使用電壓范圍,并降低功耗。

兩顆同步整流管來自平偉,絲印D80N10ES。

輸出側焊接濾波固態電容,降壓輸出小板。

輸出濾波電容來自PolyCap柏瑞凱,其中一顆為RA系列高壓固態電容,規格為220μF 35V。
充電頭網拆解了解到,柏瑞凱的產品廣泛應用于充電器、車充、無線充、移動電源、儲能電源等領域,并被OPPO、vivo、小米、榮耀、三星、華為、聯想、紫米、努比亞、公牛、ANKER等知名品牌的多款產品采用,產品獲得市場的高度認可。

另一顆濾波電容為RT系列超高紋波電流產品,規格為560μF 35V。

一顆濾波電容來自江海,規格為330μF 35V。

磁環電感雙線繞制,用于輸出濾波。

還有一顆濾波電容來自柏瑞凱,為RN系列小尺寸固態電容,規格為68μF 35V,外套熱縮管絕緣。

USB-C1母座所在小板正面設有協議芯片、同步降壓控制器、降壓MOS管以及濾波固態電容。

背面設有降壓電感和輸出VBUS開關管。

協議芯片來自英集芯,型號IP2736,是一顆內部集成電壓基準,集成可編程的電壓/電流環路控制的協議芯片,芯片內部集成低端電流檢測,輸出支持線損補償。支持電源適配器應用的光耦反饋,支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓,支持車充、儲能電源、充電器、移動電源、電動工具等應用。
得益于多種反饋形式的支持,IP2736可與QR、ACF、LLC等電路架構的開關電源搭配用于PD快充,也可以與升降壓電路搭配用于大功率快充車充和移動電源等應用。

英集芯 IP2736 詳細資料。

降壓控制器來自南芯科技,型號為SC8002,南芯科技SC8002支持36V輸入電壓,支持高精度輸出限流,支持雙通道獨立限流。支持可編程的峰值電流限制和輸出功率限制,開關頻率80-600kHz可設置,芯片集成欠壓,過壓,過流和過熱保護,可用于車充,多口充電器,USB HUB等應用。

南芯 SC8002 詳細資料。
充電頭網拆解了解到,南芯SC8002還被vivo X Fold原裝80W雙C口氮化鎵閃充、阿卡西斯300W便攜式儲能電源、科訊65W 1A1C氮化鎵快充、Aukey 100W氮化鎵快充、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充等產品采用。

降壓開關管來自銳駿半導體,型號RUH4040M2,是一顆耐壓40V的NMOS,導阻5.5mΩ,采用PDFN3333封裝。

降壓電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

輸出濾波固態電容來自云星,規格為270μF 35V,外套熱縮管絕緣。

輸出VBUS開關管來自砹德曼,型號AD30N80D3,耐壓30V,導阻3.8mΩ,P PAK 3X3封裝。

USB-C1母座特寫,為卷邊設計,過孔焊接,黑色膠芯不露銅。

USB-C2降壓小板正面焊接協議芯片,降壓MOS管和降壓電感,濾波固態電容外套熱縮管絕緣。

小板背面焊接同步降壓控制器和兩顆VBUS開關管。

另一顆協議芯片來自英集芯,型號為IP2726,是一顆應用非常廣泛的協議芯片。英集芯IP2726是一顆集成多種協議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

充電頭網了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器、坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。

降壓控制器來自南芯科技,型號SC8002,用于USB-C2和USB-A口降壓輸出。

兩顆降壓開關管來自銳駿,型號RUH4040M2。

降壓磁環電感采用熱縮管包裹絕緣。

輸出濾波電容來自江海,規格為220μF 25V。

兩顆砹德曼AD30N80D3 MOS管,用于USB-C2和USB-A端口輸出功率分配。

USB-C2接口特寫,卷邊設計,黑色膠芯不露銅。

USB-A母座焊接在單獨的小板上。

USB-A母座正負極加寬設計,支持大電流快充。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
摩米士這款氮化鎵充電器采用白色外殼,折疊插腳,端面為切面設計。充電器配備了140W快充口,另外兩個接口最大輸出功率也有100W和30W,整體表現強悍,滿足蘋果多設備黨極致快充、外帶便攜、多設備同時快充等應用需求。
充電頭網提供拆解發現,充電器內部灌膠處理,采用MPS HR1211二合一高集成主控搭配納微氮化鎵功率芯片,其中PFC采用NV6127,LLC采用NV6125,為固定電壓輸出,輸出通過兩路降壓電路進行降壓輸出。
輸出協議芯片采用英集芯IP2736和IP2726用于三口輸出,對應使用南芯科技SC8002同步降壓控制器進行降壓輸出。充電器內部采用軍康電解電容、江海、柏瑞凱固態電容進行輸入輸出濾波,整體做工用料扎實可靠。


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