前言

2021年10月19日,蘋果推出全球首款支持PD3.1 140W快充的筆記本Macbook Pro 16,正式拉開了USB PD3.1應(yīng)用的序幕。眾所周知,蘋果充電器在體積控制方面并不是特別重視,即便是新筆記本配備的140W充電器采用氮化鎵技術(shù),體積和重量方面的表現(xiàn)依舊一般般。

對于要經(jīng)常帶MacBook出門的蘋果用戶來說,將這一套裝外帶簡直是“受罪”,也正是因為這點,催生了第三方140W快充市場,畢竟一個頂三個實在是太誘人了。目前除蘋果自家的外,安克、倍思、綠聯(lián)等大品牌也已推出相應(yīng)的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品各自特色是啥?該選哪一款?下面一起來看看。

ANKER安克

安克A2341 140W氮化鎵充電器采用PC材質(zhì)黑色外殼,表面啞光,輸出端設(shè)有銀色裝飾板,相較家族其它新品,這款外觀更加簡潔,機身正面右上角印有ANKER品牌。

輸出端配備單USB-C接口和銀色裝飾面板,安克經(jīng)典的藍(lán)色膠芯。

安克這款140W氮化鎵充電器采用PFC+HFB半橋架構(gòu)設(shè)計,PFC電路將輸入電壓升壓為HFB半橋電路供電,經(jīng)過同步整流輸出。輸出電壓由協(xié)議芯片控制調(diào)節(jié),進(jìn)行寬范圍輸出,同時協(xié)議芯片還進(jìn)行PFC控制。PFC升壓開關(guān)管采用納微氮化鎵功率芯片,HFB半橋采用英飛凌集成功率級。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,安克這款氮化鎵充電器內(nèi)部采用安森美NCP1623 PFC升壓控制器,搭配納微氮化鎵功率芯片NV6136A,HFB半橋采用英飛凌XDPS2201混合反激控制器搭配IGI60F1414A1L半橋氮化鎵芯片組成,為氮化鎵快充提供集成度更高,體積更小,能效更高的解決方案。

輸出協(xié)議芯片采用偉詮WT6676F,支持3.3V~45V寬工作電壓范圍,支持USB PD 3.1 SPR 和EPR36V 規(guī)范,接口豐富,支持過熱保護(hù)和PFC控制。充電器內(nèi)部采用多塊PCB焊接組合,并采用導(dǎo)熱膠灌封工藝,增強散熱性能,提升機械強度和耐候性,充分利用空間,縮小充電器體積。

Apple蘋果

Apple蘋果新款MacBook Pro 16標(biāo)配140W氮化鎵充電器A2452為蘋果經(jīng)典家族式設(shè)計,但是由正方形改為長方形,輸入端具備可更換插頭,可以選擇延長線增加整體長度或者使用折疊插頭便于攜帶。

充電器為單USB-C接口,白色膠芯,充電器支持28V5A PD3.1快充輸出。

電源架構(gòu)為PFC+降壓DC-DC+LLC+同步整流電路,輸出電壓由初級的DC-DC降壓電路進(jìn)行調(diào)節(jié),電源輸入端主動整流,DC-DC降壓和LLC控制均由ST意法半導(dǎo)體的MCU控制。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,這款140W氮化鎵充電器保持蘋果一貫的高水準(zhǔn)用料做工要求。采用PFC+同步降壓+LLC開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計,為LLC固定變比,通過同步降壓調(diào)節(jié)輸出電壓。輸入端設(shè)有主動被動相結(jié)合的整流電路,控制器、MOS管大多為定制料號,來自意法、英飛凌、安森美、東芝等國際知名大廠。

電源初級采用一顆ST單片機控制,搭配兩路安森美驅(qū)動器進(jìn)行降壓和LLC控制,此外還有兩顆氮化鎵功率管。日系紅寶石電解電容進(jìn)行初級側(cè)濾波,次級側(cè)同步整流控制器和同步整流管均來自安森美,整體又是一款堆料十足的產(chǎn)品,可以說相當(dāng)符合蘋果風(fēng)格。

Baseus倍思

倍思140W三口氮化鎵充電器通體黑色,機身外殼以磨砂為主,同時上下邊緣亮面進(jìn)行撞色點綴,避免單調(diào),正面印有140W GaN字樣,表明這是一款140W氮化鎵充電器,非常直觀。

輸出端配備2C1A三個USB接口,均為橘紅色膠芯,接口旁還印有相應(yīng)標(biāo)識,方便區(qū)別使用。USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。USB-C2口支持100W快充。

倍思140W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源設(shè)計,PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,LLC電源固定電壓輸出。140W USB-C接口通過升降壓電路調(diào)節(jié)輸出電壓,100W USB-C接口和USB-A接口通過兩路降壓電路輸出,實現(xiàn)三個接口的獨立快充。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,這款充電器內(nèi)部采用恩智浦TEA2016高集成電源芯片,PFC開關(guān)管采用納微NV6127氮化鎵功率芯片,LLC開關(guān)管采用華瑞微HRD65T180GE,固定電壓輸出。輸出采用一路升降壓電路和兩路同步降壓電路,用于三個接口的快充輸出。

140W輸出采用英集芯IP2736協(xié)議芯片搭配南芯SC8701同步升降壓控制器,兩路降壓采用智融SW3516H降壓芯片。PCBA模塊包裹黃銅散熱片進(jìn)行散熱,并使用大面積導(dǎo)熱墊和導(dǎo)熱膠填充,加強散熱,降低溫升。

L Lab愛蘭博

L Lab愛蘭博140W氮化鎵充電器采用PC防火材質(zhì)白色外殼,各面全部磨砂處理,可以有效抗指紋,機身通體白色顯得十分簡潔。機身正面印有140W PD3.0以及GaN USB-C PD Charger。

輸出端配備2C1A三個USB接口,均為黑色膠芯。兩個USB-C口均支持140W PD3.1快充,USB-A口支持18W快充。多口同時使用支持功率自動分配。

充電器中PCBA模塊采用多張PCB組合焊接,充分利用空間。其中上面一塊PCB用于LLC電源轉(zhuǎn)換,焊接控制器和LLC開關(guān)管。充電器采用PFC+LLC架構(gòu),固定輸出電壓,輸出電壓由協(xié)議芯片控制三路獨立的同步降壓轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)輸出。充電器內(nèi)置MPS二合一控制器,PFC開關(guān)管與LLC開關(guān)管均來自英諾賽科。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,L Lab愛蘭博這款充電器采用多塊PCB組合焊接設(shè)計,一方面將發(fā)熱元件分散布置,避免局部積熱,另外一方面充分利用內(nèi)部空間,減小大功率充電器的體積。充電器內(nèi)部PCBA模塊采用散熱片包裹散熱,內(nèi)部使用導(dǎo)熱墊填充,充分散熱。

電源內(nèi)部采用MPS HR1211二合一控制器進(jìn)行PFC+LLC控制。其中PFC運行在CCM模式下,升壓開關(guān)管采用英諾賽科INN650D150A,碳化硅二極管采用億源CDM0D04065N6。LLC開關(guān)管采用英諾賽科INN650DA260A。同步整流使用MPS MP6924A搭配恒泰柯HGN046NE6AL。

輸出降壓部分采用英集芯IP2738搭配兩顆芯潭微NDP1460QB組成,用于兩路USB-C接口輸出,USB-A接口采用英集芯IP6525S進(jìn)行降壓。電源初級濾波電容來自永銘,輸出濾波電容來自云星。內(nèi)部設(shè)計緊湊,做工扎實。

MOMAX摩米士

摩米士140W氮化鎵充電器在機身正面印有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。

充電器具備2C1A三個輸出接口,其中USB-C1接口支持28V5A 140W快充,USB-C2支持100W快充,支持功率自動分配。

摩米士這款140W氮化鎵充電器采用PFC+LLC開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計,采用MPS電源方案,PFC升壓開關(guān)管和LLC開關(guān)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(xié)議芯片搭配南芯科技降壓控制器用于多口快充輸出。

充電頭網(wǎng)提供拆解發(fā)現(xiàn),充電器內(nèi)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(jìn)行降壓輸出。

輸出協(xié)議芯片采用英集芯IP2736和IP2726用于三口輸出,對應(yīng)使用南芯科技SC8002同步降壓控制器進(jìn)行降壓輸出。充電器內(nèi)部采用軍康電解電容、江海、柏瑞凱固態(tài)電容進(jìn)行輸入輸出濾波,整體做工用料扎實可靠。

錦鴻泰

錦鴻泰140W氮化鎵充電器采用PC防火材質(zhì)白色外殼,表面啞光抗指紋,整體風(fēng)格簡約。機身采用方塊造型設(shè)計,正面右下角印有產(chǎn)品英文名稱——140W GaN QUICK CHARGER。

輸出端配備2C1A三個USB接口,均為紅色膠芯。根據(jù)外殼標(biāo)注信息,其中USB-C1為140W輸出,USB-C2支持100W快充,USB-A口支持30W快充。

錦鴻泰這款140W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計,PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,LLC電源輸出固定電壓。輸出通過兩路獨立的降壓電路,USB-C1口獨立,USB-C2口和USB-A口共用降壓電路,實現(xiàn)三個接口的獨立快充。

錦鴻泰這款氮化鎵充電器采用恩智浦TEA2016高集成電源芯片,用于PFC和LLC控制。PFC開關(guān)管和LLC開關(guān)管采均用芯干線XG6510B8氮化鎵器件,PFC整流管采用芯干線XD6504D碳化硅二極管。輸出采用兩路同步降壓電路,用于2C1A接口的快充輸出。

充電器輸出降壓方案來自英集芯,使用一顆IP2736對應(yīng)USB-C1接口輸出,一顆IP2726用于USB-C2和USB-A接口輸出,協(xié)議芯片搭配采用兩路IP6550同步降壓控制器。PCBA模塊采用灌封工藝,提升導(dǎo)熱性能和耐候性。充電器采用小板組合焊接,內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊,空間利用率很高。

Rewoda瑞嘉達(dá)

Rewoda瑞嘉達(dá)140W三口氮化鎵充電器采用PC阻燃材質(zhì)白色外殼,表面啞光處理,輸入端平直切面設(shè)計可以很好貼合插座或墻插穩(wěn)定使用,輸出端邊緣設(shè)計比較圓潤,插拔使用不硌手。

充電器共三個USB-C接口,均為黑色膠芯。其中USB-C1接口支持20W快充,可以為蘋果手機充電。USB-C2和USB-C3口均支持140W快充。

Rewoda瑞嘉達(dá)這款140W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計,PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,LLC電源輸出固定電壓。輸出通過三路獨立的降壓電路,USB-C1口獨立,USB-C2口和USB-C3均為獨立的降壓電路,實現(xiàn)三個接口的獨立快充。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,這款充電器內(nèi)部器件做了充分絕緣保護(hù),覆蓋大面積黃銅散熱片以及灌膠幫助散熱。采用了MPS高集成HR1211+MP6924A電源方案,帶來了簡潔的電路設(shè)計布局,性能可靠同時又具成本優(yōu)勢。

輸出端USB-C1口采用智融SW3526降壓輸出方案,兩個支持140W快充的USB-C口采用英集芯IP2738雙路協(xié)議芯片+IP6550同步降壓控制器組合的USB PD3.1快充方案,方案應(yīng)用廣泛,整體可靠性好。

SHARGE閃極

閃極140W充電器主色調(diào)為橙紅色,機身采用方塊造型設(shè)計,尖銳棱角風(fēng)格得到延續(xù),獨特的幾何美學(xué)讓產(chǎn)品看上去更硬核。底部嵌有黑色亮面裝飾板,中心設(shè)計有SHARGEEK品牌logo。

輸出端配備2C1A三個USB接口,USB-C口為黑色膠芯,USB-A口為藍(lán)色膠芯。接口旁印有區(qū)別標(biāo)識,方便用戶使用。根據(jù)外殼標(biāo)注信息,其中USB-C1為140W輸出,USB-C2支持100W快充,USB-A口支持30W快充。

充電器內(nèi)部PCBA模塊采用多塊小板焊接組成,充電器內(nèi)部芯片絲印均被打磨。但根據(jù)電路設(shè)計,依然能看得出充電器采用了PFC+LLC開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計,使用一顆二合一控制器和同步整流。輸出通過兩路降壓電路進(jìn)行三個接口的快充輸出。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,充電器內(nèi)部灌膠處理,對于這么大功率充電器來說,可以保證其優(yōu)秀的散熱性能以及長時間穩(wěn)定工作。作為一款氮化鎵充電器,氮化鎵器件采用業(yè)內(nèi)知名廠商納微半導(dǎo)體的NV6127和NV6125,采用軍康電解電容、江海、柏瑞凱固態(tài)電容進(jìn)行輸入輸出濾波,整體做工用料扎實可靠。

UGREEN綠聯(lián)

綠聯(lián)140W氮化鎵充電器采用方塊造型設(shè)計,邊緣過渡圓潤,外殼表面噴刷綠色涂料,上手手感好。機身正面上方貼有一塊裝飾板,金屬網(wǎng)加熱管的外觀設(shè)計充滿科技感,右下角印有UGREEN品牌。

另一端配有2C1A三個USB接口,分別采用紫色和黑色膠芯,接口旁印有區(qū)別標(biāo)識,兩個USB-C接口均可用來充筆電、手機等設(shè)備。USB-C1接口支持140W快充,USB-C2支持100W快充。

綠聯(lián)這款140W充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計,PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,LLC電源輸出固定電壓,輸出采用同步整流,輸出固定電壓為三路二次降壓電路供電,實現(xiàn)各個接口的獨立快充。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,綠聯(lián)這款140W充電器采用PFC+LLC+DC-DC的架構(gòu)設(shè)計,PFC使用兩顆納微的氮化鎵功率芯片配合美浦森碳化硅二極管整流,LLC采用兩顆維安的MOS管組成半橋。輸出使用兩顆平偉的低壓MOS管用于同步整流,電源初級主控芯片和同步整流控制器均來自NXP恩智浦。

開關(guān)電源采用固定電壓輸出,輸出采用二次降壓電路,由英集芯IP2736和IP2738協(xié)議芯片控制三路IP6550同步降壓控制器進(jìn)行降壓輸出,滿足三路獨立的快充輸出。充電器內(nèi)部電容來自豐賓和綠寶石,輸出全部使用固態(tài)電容,紋波更低,壽命更長。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

通過對以上9款支持PD3.1的充電器拆解,首先一個共同點,是充電器內(nèi)部都使用了氮化鎵器件,應(yīng)用在開關(guān)電源初級。根據(jù)充電器輸出口的多少,單輸出口充電器均為寬范圍電壓輸出,而多口充電器則均采用高效LLC架構(gòu)進(jìn)行固定電壓輸出,搭配降壓電路實現(xiàn)多個接口的快充輸出。

其中安克和蘋果氮化鎵充電器為單口設(shè)計,安克采用HFB混合反激技術(shù),蘋果則通過降壓電路為LLC電路調(diào)壓供電。更高的輸出功率,對效率的追求也更高,沒有看到傳統(tǒng)的單管反激電路。而多口充電器的協(xié)議方案全部來自英集芯,搭配同步降壓電路,實現(xiàn)不同的電壓輸出。

由于功率的提升,對充電器內(nèi)部的散熱帶來了更高的要求,拆解的多款充電器全部采用灌封或者包裹黃銅散熱片的設(shè)計,增大散熱面積,降低溫升。還采用多塊PCB的堆疊設(shè)計,充分利用空間,減小體積。PD3.1新標(biāo)準(zhǔn)的推出,對充電器廠商的實力是一種檢驗,能夠在早期就推出產(chǎn)品的廠商,也擁有較雄厚的技術(shù)實力。