拆解报告：安克140W USB PD3.1氮化镓充电器

2024-11-13

安克推出了旗下首款USB PD3.1充电器，同时也是氮化镓充电器。这款充电器支持140W大功率输出，内部搭载氮化镓HFB架构。内置创新的堆叠技术和定制的器件，功率密度大幅提升，体积显著缩小。

这款140W充电器与之前拆解的全氮化镓120W三口氮化镓充电器一样，采用了相同的英飞凌HFB+iGaN方案，支持宽电压输出，无需内置降压转换电路，输出效率更高。下面充电头网就对安克这款140W全氮化镓充电器进行详细拆解，看看内部设计如何。

此前充电头网还拆解过安克全氮化镓120W充电器、安克100W 2C1A氮化镓超能充、安克65W 2C1A氮化镓超能充、安克45W氮化镓超能充、安克30W氮化镓超能充等产品，欢迎查阅。

安克140W氮化镓充电器开箱

安克这款充电器包装盒除印有ANKER品牌、产品外观以及卖点外，还有显眼的USB PD 3.1字样，表明产品支持最新的PD快充标准。

侧面印有充电器型号、颜色、重量、输入输出参数等信息。

包装内含充电器、固定胶圈、使用说明书以及产品合格证。

这款充电器不例外的也附送了一个固定胶圈，底部设有一圈吸盘，可以帮助充电器稳定进行充电。

充电器采用PC材质黑色外壳，表面哑光，输出端设有银色装饰板，相较家族其它新品，这款外观更加简洁。

机身正面右上角印有ANKER品牌。

输入端外壳上印有充电器参数

型号：A2341

输入：100-240V~50/60HZ 2.2A

输出：5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A （140W Max）

充电器通过了CCC认证。

充电器配备可折叠国标插脚，携带方便。

输出端配备单USB-C接口，安克经典的蓝色胶芯。

充电器套上固定胶圈场景一览。

测得充电器机身高度为58.51mm。

宽度为67.72mm。

厚度为31.04mm，算得充电器功率密度约为1.14W/cm³。

和苹果140W充电器对比，体积优势很大。

充电器拿在手上的大小直观感受。

净重约为234g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C口支持QC3.0、PD3.1、PPS、Apple2.4A充电协议。

并且具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A五组固定电压档位，以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。额外支持AVS 15-28V可变电压输出，输出功率最大为140W。

使用安克140W氮化镓充电器给苹果MacBook Pro充电，测得功率为27.86V 4.99A 139.11W，成功开启PD3.1 28V5A快充。

安克140W氮化镓充电器拆解

看完了安克140W氮化镓充电器的开箱，尺寸和测试，下面就对充电器进行拆解，看看用料做工如何。

沿外壳接缝拆开外壳，可以看到充电器内部背粉色导热胶灌封成为一个整体。

由于内部为灌封结构，无法取出PCBA模块，使用切割机切开外壳，取出内部PCBA模块。

交流输入通过导线焊接连接到PCBA模块，折叠插脚贴有麦拉片绝缘。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为53.27mm。

PCBA模块宽度约为63.65mm。

PCBA模块厚度约为26.49mm。

交流输入导线焊接连接到内部垂直焊接的小板上。

充电器内部PCB焊接多块小板，小板上焊接元器件，由常规的平面布局升级为立体布局，充分利用PCB面积，增加空间利用率并减小体积。

输出侧滤波电容，谐振电容和高压滤波电容均缠绕粘贴胶带绝缘。

PCBA模块正面一览，左侧大元件为变压器，左下角为输出滤波电容和输出USB-C母座小板。右上角为输入保险丝和EMI滤波电路，下方是PFC升压电感，右下角为高压滤波电容。在变压器和PFC升压电感中间是滤波电容和PFC升压整流管。

在PCBA模块背面，左上角为输入端整流桥，下方是PFC升压开关管。在左下角是HFB混合反激控制器和半桥氮化镓芯片，右上角是三颗贴片Y电容和两颗白色光耦。

通过对充电器PCBA的观察发现，Anke这款140W氮化镓充电器采用PFC+HFB半桥架构设计，PFC电路将输入电压升压为HFB半桥电路供电，经过同步整流输出。输出电压由协议芯片控制调节，进行宽范围输出，同时协议芯片还进行PFC控制。PFC升压开关管采用纳微氮化镓功率芯片，HFB半桥采用英飞凌集成功率级。下面就从输入端开始了解整个充电器的设计与用料。

充电器输入端一览，两块小板分别焊接滤波电容，滤波电感，保险丝，共模电感和安规X2电容。

输入端小板焊接保险丝，安规X2电容和共模电感。

在另外一侧还焊接一颗共模电感。

输入端保险丝来自贝特电子，出料号932，规格为5A 250V，用于输入过流保护。

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制，并打胶固定。

安规X2电容来自东莞成希，规格为0.47μF。

第二颗共模电感特写，同样采用漆包线和绝缘线绕制，涂有白色胶水固定。

在第二颗共模电感与整流桥之间贴有青稞纸绝缘。

贴片整流桥特写。整流桥用于将输入交流电转换成脉动直流电，整流桥丝印60M。

在背面的对应位置也焊接一颗整流桥，使用两颗整流桥半桥连接组成全桥，均摊发热。

充电器侧面焊接高压滤波电容，PFC升压电感和滤波小板。

整流桥输出的滤波电容和滤波电感焊接在垂直焊接的小板上。

小板背面没有元件。

薄膜滤波电容来自东莞成希，规格为1μF 450V。

滤波电感采用磁环绕制。

另一颗滤波电容同样来自东莞成希，规格同样为1μF 450V。经过滤波电路的直流电进入PFC电路升压。

PFC控制器来自安森美，型号NCP1623，其基于创新的 Valley 同步频率折返（VSFF）方法。VSFF 可在标称负载和轻负载条件下最大限度地提高效率，在重载时运行在临界模式，轻载运行在断续导通模式，并支持谷底开通以提高效率。

NCP1623支持临界模式、断续导通模式运行，谷同步频率折返可在标称负载和轻负载下提升效率，并且可在低开关频率下获得良好的功率因数。

PFC升压开关管采用纳微NV6136A，这是一颗高集成的氮化镓功率芯片，内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路，消除取样电阻的损耗。NV6136A内置170mΩ导通电阻，耐压700V的氮化镓开关管，支持2MHz开关频率，采用6*8mm QFN封装，节省面积。

纳微NV6136A资料信息。

充电头网通过拆解了解到，纳微NV6136A已被安克全氮化镓120W充电器、iQOO 10 Pro原装200W氮化镓超快闪充、联想拯救者135W氮化镓快充、黑鲨120W星流GaN快充、vivo X Fold原装80W双C口闪充氮化镓充电器等知名品牌的数十款产品采用。

PFC升压电感采用胶带严密包裹绝缘。

PFC升压整流管来自安森美，型号MURF860，是一颗8A电流，耐压600V的超快恢复二极管，采用TO220FP封装。

高压滤波电容来自永铭，规格为120μF420V。

初级控制器来自英飞凌，型号为XPDS2201，是一颗数字混合反激控制器，内部集成600V高压启动电路和高低侧MOS驱动。采用峰值电流模式控制，用于快速的负载响应。基于输出电流水平自动切换到突发模式运行，支持初级侧过电压保护，待机功耗＜75mW，可通过单引脚UART界面配置参数，采用PG-DSO-14封装，外围元件精简。

半桥氮化镓芯片同样来自英飞凌，型号IGI60F1414A1L，其内部集成两颗140mΩ导阻，耐压600V的氮化镓开关管，以半桥形式连接，并具备独立的隔离驱动器。相比两个独立的氮化镓开关管以及驱动器的组合，大大节省PCB占板面积。IGI60F1414A1L支持400W半桥应用，内置驱动的氮化镓器件极大程度的简化了驱动电路的设计，并可针对设计进行特性优化。

英飞凌XPDS2201混合反激控制器搭配IGI60F1414A1L半桥氮化镓芯片，集成度更高，并且降额使用，温升更低，打造了更高效的氮化镓快充解决方案。