拆解報告：公牛140W 3C1A氮化鎵快充插座
前言
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202402/455854.htm公牛新推出了一款具備140W PD3.1快充的延長線插座，這款延長線插座具備3C1A接口和兩個新國標五孔插孔，無需再攜帶單獨的充電器，即可為蘋果新款筆記本電腦及支持PD3.1快充的移動電源充電，還支持AC供電擴展，使用筆記本電腦時，連接顯示器供電更加方便。
公牛這款延長線插座采用長條機身造型設計，磨砂撞色工藝，整體簡潔美觀。USB-C接口分別支持140W，100W功率輸出，并支持功率自動分配，滿足兩臺筆記本同時供電使用。下面充電頭網就帶來公牛這款快充插座的拆解，看看內部的做工用料。
此前充電頭網還拆解過公牛67W 3C1A氮化鎵快充插座、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、公牛20W 2A1C快充飛碟插座、公牛65W 2A1C快充插線板、公牛2A1C 20W快充電源凈化插座等產品，歡迎查閱。
公牛140W氮化鎵快充插座開箱
包裝盒延續公牛安全快充系列插座的灰色基調設計，正面印有公牛品牌、產品名稱、外觀圖、型號、功率以及GaN標識等。
背面印有插座特色介紹、基本參數信息以及產品條形碼、防偽碼等。
包裝盒上技術參數特寫，下面我們結合實物進行介紹。
包裝盒內僅有公牛140W氮化鎵快充插座，產品機身套有防塵塑料袋。
公牛140W氮化鎵快充插座同樣也是電源線加長條方柱機身樣式設計，插頭插腳套有塑料殼，線纜使用魔術扎帶捆扎。
三腳插頭兩側“切了一刀”設計，形成凸出方便用戶插拔。
頂面中心設計有BULL公牛品牌。
機身長條方柱造型設計，小巧不占桌面空間。外殼采用PC防火材質，表面亮面磨砂撞色處理，腰身各面間過渡圓潤。
機身頂面亮面區域設計有公牛品牌。
兩側各設有一組3+2新國標組合插孔。
AC插口內置安全門，防止異物單孔插入，保證用電安全。
邊緣設有MAX 2500W字樣，表明產品最大承載功率。
底部磨砂區域外殼上印有產品參數。
產品參數特寫
型號：GNV-MC1142
額定電壓：250V~
最大電流：10A
最大功率：2500W
USB輸入：200-240V~ 50/60Hz 1.6A
USB單口輸出：
USB-C1：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A
USB-C2：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A
USB-C3：5V3A、9V3A、12V2.5A
USB-A：5V3A、9V2A、10V2.25A
USB雙口輸出：
USB-C1+USB-C2：65W+65W
USB-C1/C2+USB-C3：100W+30W
USB-C1/C2+USB-A：100W+22.5W
USB-A+USB-C3：15W
USB三口輸出：
USB-C1+C2+USB-C3：65W +45W+30W
USB-C1+C2+USB-A：65W +45W+22.5W
USB-C1/C2+（USB-C3+USB-A）：100W+15W
USB四口輸出：
USB-C1+USB-C2+（USB-C3+USB-A）：65W+45W+15W
產品通過了CCC認證。
輸出端依舊設有銀色裝飾板，配備3C1A四個USB接口以及指示燈。
測得電源線長度約為140cm。
插座機身長度為125.11mm。
寬度為46.55mm。
厚度為38.63mm。
插座機身拿在手上的大小直觀感受。
另外測得產品整體重量約為476g。
不僅產品快充接口膠芯都是藍色，通電后指示燈也是亮藍光。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C實測USB-C1端口支持QC3.0、PD3.1、DCP、Apple 2.4A充電協議。
PDO報文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位。
測得USB-C2端口兼容協議和USB-C1口的完全一樣。
PDO報文顯示也相同，實測是USB-C1和USB-C2口都支持140W快充，并且可盲插使用。
測得USB-C3口支持FCP、SCP、PD3.0、DCP、Apple 2.4A充電協議。
此外還具備5V3A、9V3A、12V2.5A三組固定電壓檔位。
最后測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充電協議。
公牛140W氮化鎵快充插座拆解
看完了公牛這款插座的開箱和測試，下面就進行拆解，一起來看看內部的用料和設計。
首先撬開輸出端外殼，露出插座內部PCBA模塊。
殼體內部設有LED燈導光條，USB-C插座插入外殼定位圈中，定位精準。
取出快充插座內部的插座模塊和快充模塊。
快充模塊通過導線焊接連接供電。
輸入導線與插座模塊焊接連接。
插座模塊覆蓋黑色安全門，防止異物進入。
拆下覆蓋的安全門，插座模塊內部一體銅條特寫。
快充模塊采用白色塑料殼密封，殼體內部采用灌封工藝。
另一側為PCBA模塊供電焊盤。
切開PCBA模塊的白色外殼，取出內部模塊。PCBA模塊采用灌封工藝，具有更強的散熱性能，耐候性和強度。
使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為87.25mm。
PCBA模塊寬度約為40.2mm。
PCBA模塊厚度約為33mm。
PCBA模塊由三塊小板焊接組成。
在小板內部的空間焊接開關電源元件。
在底部小板上焊接整流橋和一路大功率快充電路。
底部小板焊接濾波電感，高壓濾波電容，變壓器和輸出濾波電容等元件。
側面垂直焊接的小板上焊接PFC升壓電路，一路大功率快充電路和一路小功率快充電路。
PFC升壓電感，濾波電容和開關變壓器特寫。
輸出端小板焊接三個USB-C母座和一個USB-A母座，并焊接對應的協議芯片與濾波電容。
通過觀察發現，公牛140W氮化鎵快充模塊采用PFC+三路反激開關電源設計，寬電壓范圍輸出。其中兩路電源用于USB-C接口，支持并聯單口輸出，兩路大功率反激電源由協議芯片控制并聯，進行單USB-C口的140W輸出。另外一路反激電源也采用協議芯片控制輸出電壓的方式，獨立輸出。
輸入端焊接保險絲，共模電感，安規X2電容等元件。
輸入端延時保險絲來自華德電子，規格為3.15A 250V。
NTC熱敏電阻貼片焊接，絲印NSP2R54。
第一顆共模電感采用漆包線和絕緣線繞制，底部焊接絕緣支架。
安規X2電容來自STE松田電子，規格為0.33μF。
第二級共模電感采用漆包線繞制，纏繞膠帶絕緣。
整流橋來自晶恒，型號JBF410，規格為4A 1000V，使用兩顆半橋連接，均攤發熱。
濾波電感采用磁環繞制，底部使用電木板絕緣。
兩顆薄膜電容來自STE松田電子，規格為1μF450V。
PFC升壓控制器來自杰華特，型號JW1571，是一顆臨界模式的PFC升壓控制器，具有高精度的恒壓輸出，采用SOP8封裝，適用于單級升壓功率因數校正（PFC）應用。恒定導通時間控制策略確保高功率因數，無需輸入電壓檢測電路，簡化系統設計，節省損耗；臨界導通模式操作降低了開關損耗，提高了 EMI 性能并大幅提高效率。
JW1571具有多重保護功能，大大提高了系統的安全性和可靠性，包括VCC UVLO、CS過壓保護、FB過壓保護和過溫保護。支持開關電源，適配器和液晶電視應用。
PFC升壓開關管來自英諾賽科，型號為INN650D150A，是一顆耐壓650V的氮化鎵高壓單管，瞬態耐壓750V，導阻150mΩ，采用DFN8*8封裝。INN650D150A支持超高開關頻率，無反向恢復電荷，具有極低的柵極電荷和輸出電荷，符合JEDEC標準的工業應用要求，內置ESD保護，符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。
INN650D150A支持AC-DC，DC-DC轉換器應用，支持圖騰柱PFC應用，支持電池快充，高功率密度和高能效轉換應用。
充電頭網拆解了解到，英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星，OPPO，VIVO，聯想，雅迪，LG，華碩，安克，努比亞，倍思，綠聯，閃極等多家知名品牌和廠商所采用，出貨量突破3億顆。
PFC升壓電感采用ATQ23磁芯。
PFC整流管來自晶恒，型號EP5J，是一顆600V 5A的超快恢復二極管，采用TO277封裝。
高壓濾波電容來自JSH萬京源，兩顆規格均為450V 22μF。
另外一顆高壓濾波電容焊接在另一塊小板上，規格為450V 47μF，濾波電容總容量為91μF。
在小板上焊接兩顆PI的高集成電源芯片，分別對應兩路輸出。
一小一大兩顆變壓器特寫。
用于USB-C1接口的變壓器特寫。
兩個大功率USB-C快充口對應的兩路開關電源方案相同，主控芯片均采用PI INN4576F，是PI推出的InnoSwitch4-Pro系列電源芯片，是一顆數字控制的電源芯片，支持反激和ZVS反激，內部集成750V PowiGaN開關管，支持主動鉗位輸出和同步整流控制，支持寬電壓適配器環境80W輸出功率，兩路芯片輸出并聯，滿足140W大功率輸出。
PI InnoSwitch4-Pro系列芯片資料信息。
充電頭網拆解了解到，PI INN4576F此前已獲得國內知名品牌采用。此外PI旗下InnoSwitch系列方案還獲得蘋果、三星、小米、OPPO、聯想、mophie、華碩等海內外知名品牌產品采用，得到市場長期檢驗，獲得客戶一致好評。
同步整流管來自恒泰柯，型號HGN099N15S，是一顆150V耐壓的NMOS，導阻為9.5mΩ，采用DFN5*6封裝。
輸出濾波電容來自JSH萬京源，規格為820μF 35V。
開關電源主控芯片采用PI INN3366C，為InnoSwitch3-Pro系列，是一顆集成了高壓開關、同步整流和FluxLink反饋功能的數控恒壓/恒流離線反激式準諧振開關IC，適合應用于高效率USB PD 3.0 + PPS/QC適配器。
PI InnoSwitch3-Pro系列芯片資料信息。
用于USB-C3和USB-A接口的變壓器特寫。
同步整流管來自華潤微，型號CRSM080N10L2，是一顆耐壓100V的NMOS，導阻6.8mΩ，采用DFN5*6封裝。
輸出濾波電容來自東佳，規格為16V 680μF。
貼片Y電容來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，非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中，料號TMY1221K。
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。
特銳祥貼片Y電容資料信息。
另一路大功率USB-C接口采用INN4576F，兩路并聯組成140W快充輸出。
東佳 63V10μF 濾波電容為主控芯片供電。
變壓器采用ATQ23磁芯繞制，磁芯纏繞高溫膠帶絕緣。
另一顆特銳祥貼片Y電容料號為TMY1331K。
億光 EL 1019光耦用于PFC控制。
同步整流管來自恒泰柯，型號HGN099N15S，是一顆150V耐壓的NMOS，導阻為9.5mΩ，采用DFN5*6封裝。
兩顆輸出濾波電容來自JSH萬京源，規格為470μF 35V。
輸出小板上焊接兩顆協議芯片和對應四個接口的六顆VBUS開關管。
背面焊接一顆NTC熱敏電阻用于檢測溫度，還焊接放電電阻和放電MOS管。USB-C和USB-A母座均為過孔焊接固定，牢固耐用。
兩個PD快充口協議芯片采用英集芯IP2738，這是一顆雙路協議芯片，支持雙口18-140W快充應用，具備獨立的反饋控制，具備獨立的USB PD控制，相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部，快充規格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位，并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協議，兼容性非常好。
英集芯IP2738內置四路獨立的NMOS驅動，可用于多個接口輸出控制，控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯控制，并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護，確保使用安全。
VBUS開關管來自新功率，型號NCEP4065QU，NMOS，耐壓40V，導阻2.2mΩ，采用DFN3.3*3.3封裝。另一顆VBUS開關管型號NCEP4040Q，耐壓40V，導阻7.7mΩ，同樣采用DFN3.3*3.3封裝。
另一路電源的兩顆VBUS開關管配置相同。
USB-C3和USB-A口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。
英集芯 IP2726 資料信息。
對應USB-C3和USB-A接口的VBUS開關管采用NCEP4040Q，實現單口快充，雙口5V的輸出策略。
USB-C母座采用過孔焊接固定，藍色膠芯不露銅。
USB-A母座為藍色膠芯。
NTC熱敏電阻特寫，用于檢測內部溫度，進行過熱保護。
全部拆解一覽，來張全家福。
充電頭網拆解總結
公牛這款延長線插座自帶1.4米長線纜，滿足日常擴展使用，插座具備兩個新國標五孔插孔，方便連接顯示器等其他設備。插座內部的快充模塊具備3C1A四個接口，分別支持140W PD3.1快充和100W快充，并支持功率自動分配，能夠同時為兩臺筆記本電腦充電，功能強大。
充電頭網通過拆解了解到，這款插座為插座模塊和快充模塊獨立設計，快充模塊采用灌封工藝，增強散熱性能和耐候性，增加強度避免不慎跌落造成損壞?？斐淠K由三塊PCB焊接組成，采用兩顆PI INN4576F電源芯片配合雙變壓器設計，用于140W快充輸出。INN3366C用于小功率快充輸出。
輸出采用英集芯IP2738協議芯片用于USB-C接口控制，IP2726協議芯片用于USB-C3和USB-A接口控制，內部采用JSH萬京源電解電容和固態電容濾波，并內置熱敏電阻檢測溫升進行過熱保護，配合灌封提升散熱性能，整體功能實用，品質可靠。
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