保姆級(jí)氮化鎵充電器拆解：刨根問底，搞清楚氮化鎵為什么那么猛！

2021 最新氮化鎵充電器拆解：小白也能看懂，漲見識(shí)！2021 氮化鎵充電器深度拆解，不只看個(gè)爽，還能學(xué)知識(shí)！綠聯(lián) 100W 氮化鎵深度拆解：看看性能猛獸為什么那么猛！

不知道大家有沒有好奇過：那些精致的電器里面都長(zhǎng)什么樣呢？

最近我拿到了綠聯(lián)充電器系列扛鼎之作：綠聯(lián) 100W 氮化鎵充電器。它采用了氮化鎵技術(shù)，在比蘋果單口 61W 充電器還小的體積內(nèi)，卻塞下了 100W 超大功率。而且它還擁有 4 個(gè)接口，可以同時(shí)為四臺(tái)設(shè)備穩(wěn)定充電。

如果光說充電器的使用性能大家估計(jì)會(huì)覺得無趣。

正好我最近手癢了，那話不多說，就拆一個(gè)帶大家看看性能野獸里面長(zhǎng)什么樣吧！

開箱：高級(jí)厚道，性能強(qiáng)悍

拆解之前，先來個(gè)快速開箱。

首先，包裝內(nèi)不僅有充電器本體，還隨附了一根價(jià)值幾十元的 1.5m 長(zhǎng)的 100W 編織線（20V/5A），讓用戶開箱即可體驗(yàn) 100W 大功率，厚道。

充電器本體采用了頗具高級(jí)感的輕奢金屬噴漆，正反面簡(jiǎn)潔大方。

整體為方形設(shè)計(jì)，三維：68×68×33 mm，比蘋果 61W 原裝充電器還小。

↑綠聯(lián)四口 100W 氮化鎵充電器 vs 蘋果單口 61W 充電器

充電器的插腳為折疊設(shè)計(jì)。不僅外出折疊節(jié)省空間，還可防止對(duì)其它物品的刮擦。

充電方面。綠聯(lián) 100W 氮化鎵充電器具有 3C1A 四個(gè)接口，支持單口最高 100W 輸出，可以同時(shí)為四臺(tái)設(shè)備穩(wěn)定充電。通過 POWER-Z 測(cè)得接口支持 PD3.0、QC4+、SCP、FCP 等多種快充協(xié)議。支持市面上大多數(shù)電腦、平板、手機(jī)快充，兼容性很強(qiáng)。

實(shí)測(cè)用 C1 單口充我的 MacBook Pro 2019（96W），充 30 分鐘，可從 1% 充到 39%；換成 iPhone 13 Pro 30 分鐘更可充到 62%，非常強(qiáng)悍！

↑ MacBook Pro 2019（96W）10% 電量左右功率（89.69%）

多口充電時(shí)，各口分流也和產(chǎn)品描述吻合。

我現(xiàn)在工位上就是「電腦 + 平板 + 手機(jī) + 耳機(jī)」組合。現(xiàn)在有了綠聯(lián) 100W 氮化鎵充電器，數(shù)碼全家桶，的確一個(gè)插板口就夠了。

開始之前，先了解一下充電原理

開始拆解之前，先簡(jiǎn)單說說充電器的充電原理。

中國(guó)目前家用是 220V 高壓交流電。而手機(jī)只能承受不到 5V 的低壓直流電，所以需要充電器來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

上圖是氮化鎵充電器的充電原理。充電器插入插座后首先會(huì)有一個(gè) FUSE 保險(xiǎn)絲保護(hù)電路，接下來是 EMI 濾波電路，濾除輸入電流的噪聲，然后通過整流電路轉(zhuǎn)化為高壓直流電，后面再接一個(gè)濾波儲(chǔ)能電容來儲(chǔ)電和濾除轉(zhuǎn)化后的噪聲。

接下來，高壓直流電就要通過變壓器轉(zhuǎn)換為可供手機(jī)使用的低壓直流電了。

哎，等等，如果真的是這樣設(shè)計(jì)，那我們拿到手的充電器會(huì)特！別！大！

為什么呢？因?yàn)檎汲潆娖黧w積最大的就是變壓器和儲(chǔ)能電容，而它們的體積和電流的頻率有關(guān)。假設(shè)咱們手機(jī)是個(gè)嗷嗷待哺的孩子，一次需要吃一碗飯。那變壓器和儲(chǔ)能電容就相當(dāng)于是飯鍋，電流頻率就相當(dāng)于是盛飯的勺子。勺子盛飯?jiān)娇?，需要的飯鍋也就越小?/p>

而咱們國(guó)內(nèi)市電的頻率是 50Hz，盛飯?zhí)耍枰娘堝佉簿推娲鬅o比。

所以咱們會(huì)在變壓器前加一個(gè)開關(guān) MOS 管，增加電流的頻率，這樣就能縮小變壓器和儲(chǔ)能電容的體積了。但是目前使用的開關(guān)管都是硅和鍺半導(dǎo)體材料，開關(guān)頻率在 60kHz 左右，充電速度還是比較慢，對(duì)付大功率設(shè)備也是力不從心。

所以氮化鎵就應(yīng)運(yùn)而生了。它能將開關(guān)頻率大幅提升，達(dá)到 100kHz 甚至 1MHz 以上。所以變壓器的體積也能大幅減小。最后用氮化鎵制作的充電器通常比傳統(tǒng)硅材料小 50%！

這就是「氮化鎵縮小充電器」的奧秘。

拆解：排線規(guī)整，堆料厚實(shí)

好了，開始拆解吧！

綠聯(lián) 100W 氮化鎵充電器采用了緊密的超聲波焊接封裝，拆開后，可以看到用黃色絕緣膠布嚴(yán)密包裹的充電器本體。膠布之下是黃銅散熱片。

斷開插頭與充電器的連接線，取出充電器本體，可以看到充電器底部也覆有黃銅散熱片，還增設(shè)導(dǎo)熱墊和隔離板，以保證快速散熱和充電安全。

回到充電器本體。摳除散熱和固定作用的填充硅膠后，可以看到充電器內(nèi)部的完整構(gòu)造。主體由輸入、輸出和背板三塊 PCB 板組成，元部件排布較為規(guī)整緊湊。

我們先看輸入端。

輸入導(dǎo)線旁是盒裝延時(shí)保險(xiǎn)絲，進(jìn)行熔斷保護(hù)；旁邊 2 個(gè)黃色的是安規(guī) X 電容，套有絕緣腳，安規(guī) Y 電容則在 PCB 主板背面，它們能降低電磁干擾；2 個(gè)黑色的則是 NTC 浪涌抑制電阻，可以保護(hù)電路和負(fù)載。

旁邊黃褐色的是開關(guān)電源主控芯片供電電容，顧名思義，是給開關(guān)電源供電滴。

再到 EMI 濾波部分。銅線纏繞部分為兩級(jí)共模電感設(shè)計(jì)，大的為扁平銅帶繞制，小的為雙線繞制。作用是濾除共模噪聲，降低EMI干擾。

接下來是整流部分。PCB 輸入板的背面則設(shè)有兩顆整流橋，型號(hào)為 WRLSB80M，來自沃爾德，可以將高壓交流電變?yōu)楦邏褐绷麟?。設(shè)置兩顆有利于均攤發(fā)熱，延長(zhǎng)使用壽命。

↑ PCB 輸入板特寫

接下來是濾波儲(chǔ)能部分。下方五個(gè)橙色標(biāo)注的柱狀體就是高壓濾波儲(chǔ)能電容了。它們來自艾華電子，三顆連接在主板上，兩顆則連接在側(cè)面 PCB 小板上。主要作用是儲(chǔ)能供電和平緩輸入電流的功效。

翻到 PCB 主板背面，右下角就是開關(guān)電源電路。里面的開關(guān)電源主控芯片，型號(hào)為 ON 安森美 NCP1342。它內(nèi)置主動(dòng) X2 電容放電，具有過壓、過流、過載短路、過溫等多重保護(hù)功能。

而在左側(cè)，就是背板上最重要的開關(guān) 氮化鎵MOS 管了，它采用的是納微 NV6125 氮化鎵功率芯片，最高支持 2MHz 開關(guān)頻率。

這款納微氮化鎵芯片是目前一流大廠的主流選擇。我之前拆解過的 OPPO 50Ｗ 餅干氮化鎵快充、聯(lián)想thinkplus 65W 氮化鎵口紅電源 Pro 等均采用了這款芯片。

好了，終于開始變壓嘍！

咱們回到正面。左邊這個(gè)黃色絕緣膠布包裹的大家伙就是變壓器，它的作用是把高壓直流電變成低壓直流電。多虧是用了氮化鎵技術(shù)，不然其體積要大一倍左右。

變壓器旁邊有一個(gè)紅線黑頭的小探頭，它是熱敏電阻，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)控以保障充電安全 ~

接下來，來看輸出端。

先看輸出小板背面。

下邊三個(gè)絕緣管包裹的是磁環(huán)降壓電感（橙色標(biāo)注）；上面三個(gè)柱狀體為降壓輸出二次濾波固態(tài)電容（青色標(biāo)注）。它們分別用于三路輸出電路的降壓輸出和濾波。

最下邊黃銅纏繞的為濾波電感。電感旁邊是兩顆芯片。下面的MCU 無絲印，負(fù)責(zé)輸出功率智能分配，上面小的是一顆輸出VBUS開關(guān)管，型號(hào)為銳駿 RU30D20M2。

再看 PCB 輸出小板正面。有 3C1A 四個(gè) USB 接口。

↑輸出 PCB 板正面

注意下面這個(gè)紫色膠舌的 A 口，里面兩側(cè)的金屬?gòu)椘戎虚g加寬，這是為了適配華為大電流快充方案。市面上很多充電器都會(huì)在這里偷工減料，綠聯(lián)還是一如既往的良心厚道 ~

3C1A 四口由三路電路控制，C1 一路、C2 一路、C3 和 A 合一路。這三路電路由三顆智融 SW3516H 微控芯片控制。

智融 SW3516H 芯片負(fù)責(zé)降壓控制和協(xié)議識(shí)別，支持PPS/QC4+/QC4/FCP/SCP等多種快充協(xié)議，最大輸出 PD 100W。

回到 USB 母座，它們之間的三個(gè)銀色圓柱體是三顆獨(dú)立的同步整流輸出濾波固態(tài)電容，它們均來自中國(guó)臺(tái)灣鈺邦，可以濾除輸出直流電中的交流成分。

最右邊兩個(gè)絲印 501 的大家伙是兩顆電感，作用也是輸出濾波 ~

至此，咱們充電器正面的林林總總終于講完了。

最后咱們來看 PCB 主板背面。

右側(cè)面的是同步整流部件，有利于輸出穩(wěn)定直流電壓，減少靜態(tài)損耗，提高能效。

中間是 EL 億光 1018 光耦，用于反饋調(diào)節(jié)輸出電壓以穩(wěn)定輸出電壓。

開關(guān)電源電路上方是 RCD 吸收電路，黑色的是二極管 VDs，整體作用是吸收 MOS 關(guān)斷的電壓尖峰，保護(hù) MOS 管。

至此，拆解完成。

↑全家福

總結(jié)

從使用來看。綠聯(lián) 100W 充電器支持 3C1A 四口 100W 大功率輸出，可以同時(shí)為四臺(tái)設(shè)備充電。實(shí)測(cè) 30 分鐘可為 MacBook Pro 16 從 1% 充到 39%，性能強(qiáng)悍。

對(duì)于大部分用戶來說，要解決「電腦 + 平板 + 手機(jī) + 耳機(jī)」數(shù)碼全家桶充電，一個(gè)綠聯(lián) 100W 氮化鎵的確就夠了。不僅出差方便，居家辦公也能減少雜亂，不占排插體積。

從拆解來看。綠聯(lián) 100W 氮化鎵充電器采用開關(guān)電源寬范圍輸出，次級(jí)協(xié)議芯片控制輸出電壓的典型架構(gòu)。內(nèi)部排線規(guī)整，開關(guān) MOS 管為行業(yè)領(lǐng)先的納微氮化鎵功率芯片，整體用料非常扎實(shí)，在充電器大小，安全和性能方面控制的也都非常好。

不管從實(shí)際使用還是上手拆解，綠聯(lián) 100W 氮化鎵充電器表現(xiàn)都不錯(cuò)，推薦購(gòu)買。

審核編輯：符乾江