拆解报告：公牛140W 3C1A氮化镓快充插座
来源:充电头网发布时间:2023-08-311447浏览
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前言
公牛新推出了一款具备140W PD3.1快充的延长线插座，这款延长线插座具备3C1A接口和两个新国标五孔插孔，无需再携带单独的充电器，即可为苹果新款笔记本电脑及支持PD3.1快充的移动电源充电，还支持AC供电扩展，使用笔记本电脑时，连接显示器供电更加方便。
公牛这款延长线插座采用长条机身造型设计，磨砂撞色工艺，整体简洁美观。USB-C接口分别支持140W，100W功率输出，并支持功率自动分配，满足两台笔记本同时供电使用。下面充电头网就带来公牛这款快充插座的拆解，看看内部的做工用料。
此前充电头网还拆解过公牛67W 3C1A氮化镓快充插座、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、公牛20W 2A1C快充飞碟插座、公牛65W 2A1C快充插线板、公牛2A1C 20W快充电源净化插座等产品，欢迎查阅。
公牛140W氮化镓快充插座开箱
包装盒延续公牛安全快充系列插座的灰色基调设计，正面印有公牛品牌、产品名称、外观图、型号、功率以及GaN标识等。
背面印有插座特色介绍、基本参数信息以及产品条形码、防伪码等。
包装盒上技术参数特写，下面我们结合实物进行介绍。
包装盒内仅有公牛140W氮化镓快充插座，产品机身套有防尘塑料袋。
公牛140W氮化镓快充插座同样也是电源线加长条方柱机身样式设计，插头插脚套有塑料壳，线缆使用魔术扎带捆扎。
三脚插头两侧“切了一刀”设计，形成凸出方便用户插拔。
顶面中心设计有BULL公牛品牌。
机身长条方柱造型设计，小巧不占桌面空间。外壳采用PC防火材质，表面亮面磨砂撞色处理，腰身各面间过渡圆润。
机身顶面亮面区域设计有公牛品牌。
两侧各设有一组3+2新国标组合插孔。
AC插口内置安全门，防止异物单孔插入，保证用电安全。
边缘设有MAX 2500W字样，表明产品最大承载功率。
底部磨砂区域外壳上印有产品参数。
产品参数特写
型号：GNV-MC1142
额定电压：250V~
最大电流：10A
最大功率：2500W
USB输入：200-240V~ 50/60Hz 1.6A
USB单口输出：
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双口输出：
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三口输出：
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四口输出：
USB-C1+USB-C2+（USB-C3+USB-A）：65W+45W+15W
产品通过了CCC认证。
输出端依旧设有银色装饰板，配备3C1A四个USB接口以及指示灯。
测得电源线长度约为140cm。
插座机身长度为125.11mm。
宽度为46.55mm。
厚度为38.63mm。
插座机身拿在手上的大小直观感受。
另外测得产品整体重量约为476g。
不仅产品快充接口胶芯都是蓝色，通电后指示灯也是亮蓝光。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C实测USB-C1端口支持QC3.0、PD3.1、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位。
测得USB-C2端口兼容协议和USB-C1口的完全一样。
PDO报文显示也相同，实测是USB-C1和USB-C2口都支持140W快充，并且可盲插使用。
测得USB-C3口支持FCP、SCP、PD3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议。
此外还具备5V3A、9V3A、12V2.5A三组固定电压档位。
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议。
公牛140W氮化镓快充插座拆解
看完了公牛这款插座的开箱和测试，下面就进行拆解，一起来看看内部的用料和设计。
首先撬开输出端外壳，露出插座内部PCBA模块。
壳体内部设有LED灯导光条，USB-C插座插入外壳定位圈中，定位精准。
取出快充插座内部的插座模块和快充模块。
快充模块通过导线焊接连接供电。
输入导线与插座模块焊接连接。
插座模块覆盖黑色安全门，防止异物进入。
拆下覆盖的安全门，插座模块内部一体铜条特写。
快充模块采用白色塑料壳密封，壳体内部采用灌封工艺。
另一侧为PCBA模块供电焊盘。
切开PCBA模块的白色外壳，取出内部模块。PCBA模块采用灌封工艺，具有更强的散热性能，耐候性和强度。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为87.25mm。
PCBA模块宽度约为40.2mm。
PCBA模块厚度约为33mm。
PCBA模块由三块小板焊接组成。
在小板内部的空间焊接开关电源元件。
在底部小板上焊接整流桥和一路大功率快充电路。
底部小板焊接滤波电感，高压滤波电容，变压器和输出滤波电容等元件。
侧面垂直焊接的小板上焊接PFC升压电路，一路大功率快充电路和一路小功率快充电路。
PFC升压电感，滤波电容和开关变压器特写。
输出端小板焊接三个USB-C母座和一个USB-A母座，并焊接对应的协议芯片与滤波电容。
通过观察发现，公牛140W氮化镓快充模块采用PFC+三路反激开关电源设计，宽电压范围输出。其中两路电源用于USB-C接口，支持并联单口输出，两路大功率反激电源由协议芯片控制并联，进行单USB-C口的140W输出。另外一路反激电源也采用协议芯片控制输出电压的方式，独立输出。
输入端焊接保险丝，共模电感，安规X2电容等元件。
输入端延时保险丝来自华德电子，规格为3.15A 250V。
NTC热敏电阻贴片焊接，丝印NSP2R54。
第一颗共模电感采用漆包线和绝缘线绕制，底部焊接绝缘支架。
安规X2电容来自STE松田电子，规格为0.33μF。
第二级共模电感采用漆包线绕制，缠绕胶带绝缘。
整流桥来自晶恒，型号JBF410，规格为4A 1000V，使用两颗半桥连接，均摊发热。
滤波电感采用磁环绕制，底部使用电木板绝缘。
两颗薄膜电容来自STE松田电子，规格为1μF450V。
PFC升压控制器来自杰华特，型号JW1571，是一颗临界模式的PFC升压控制器，具有高精度的恒压输出，采用SOP8封装，适用于单级升压功率因数校正（PFC）应用。恒定导通时间控制策略确保高功率因数，无需输入电压检测电路，简化系统设计，节省损耗；临界导通模式操作降低了开关损耗，提高了 EMI 性能并大幅提高效率。
JW1571具有多重保护功能，大大提高了系统的安全性和可靠性，包括VCC UVLO、CS过压保护、FB过压保护和过温保护。支持开关电源，适配器和液晶电视应用。
PFC升压开关管来自英诺赛科，型号为INN650D150A，是一颗耐压650V的氮化镓高压单管，瞬态耐压750V，导阻150mΩ，采用DFN8*8封装。INN650D150A支持超高开关频率，无反向恢复电荷，具有极低的栅极电荷和输出电荷，符合JEDEC标准的工业应用要求，内置ESD保护，符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。
INN650D150A支持AC-DC，DC-DC转换器应用，支持图腾柱PFC应用，支持电池快充，高功率密度和高能效转换应用。
充电头网拆解了解到，英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星，OPPO，VIVO，联想，雅迪，LG，华硕，安克，努比亚，倍思，绿联，闪极等多家知名品牌和厂商所采用，出货量突破3亿颗。
PFC升压电感采用ATQ23磁芯。
PFC整流管来自晶恒，型号EP5J，是一颗600V 5A的超快恢复二极管，采用TO277封装。
高压滤波电容来自JSH万京源，两颗规格均为450V 22μF。
另外一颗高压滤波电容焊接在另一块小板上，规格为450V 47μF，滤波电容总容量为91μF。
在小板上焊接两颗PI的高集成电源芯片，分别对应两路输出。
一小一大两颗变压器特写。
用于USB-C1接口的变压器特写。
两个大功率USB-C快充口对应的两路开关电源方案相同，主控芯片均采用PI INN4576F，是PI推出的InnoSwitch4-Pro系列电源芯片，是一颗数字控制的电源芯片，支持反激和ZVS反激，内部集成750V PowiGaN开关管，支持主动钳位输出和同步整流控制，支持宽电压适配器环境80W输出功率，两路芯片输出并联，满足140W大功率输出。
PI InnoSwitch4-Pro系列芯片资料信息。
充电头网拆解了解到，PI INN4576F此前已获得国内知名品牌采用。此外PI旗下InnoSwitch系列方案还获得苹果、三星、小米、OPPO、联想、mophie、华硕等海内外知名品牌产品采用，得到市场长期检验，获得客户一致好评。
同步整流管来自恒泰柯，型号HGN099N15S，是一颗150V耐压的NMOS，导阻为9.5mΩ，采用DFN5*6封装。
输出滤波电容来自JSH万京源，规格为820μF 35V。
开关电源主控芯片采用PI INN3366C，为InnoSwitch3-Pro系列，是一颗集成了高压开关、同步整流和FluxLink反馈功能的数控恒压/恒流离线反激式准谐振开关IC，适合应用于高效率USB PD 3.0 + PPS/QC适配器。
PI InnoSwitch3-Pro系列芯片资料信息。
用于USB-C3和USB-A接口的变压器特写。
同步整流管来自华润微，型号CRSM080N10L2，是一颗耐压100V的NMOS，导阻6.8mΩ，采用DFN5*6封装。
输出滤波电容来自东佳，规格为16V 680μF。
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司，具有体积小、重量轻等特色，非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中，料号TMY1221K。
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售，注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类：SMD TRX及DIP TY电容器，TRX将致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品类的应用，为客户提供更多的解决方案。
特锐祥贴片Y电容资料信息。
另一路大功率USB-C接口采用INN4576F，两路并联组成140W快充输出。
东佳 63V10μF 滤波电容为主控芯片供电。
变压器采用ATQ23磁芯绕制，磁芯缠绕高温胶带绝缘。
另一颗特锐祥贴片Y电容料号为TMY1331K。
亿光 EL 1019光耦用于PFC控制。
同步整流管来自恒泰柯，型号HGN099N15S，是一颗150V耐压的NMOS，导阻为9.5mΩ，采用DFN5*6封装。
两颗输出滤波电容来自JSH万京源，规格为470μF 35V。
输出小板上焊接两颗协议芯片和对应四个接口的六颗VBUS开关管。
背面焊接一颗NTC热敏电阻用于检测温度，还焊接放电电阻和放电MOS管。USB-C和USB-A母座均为过孔焊接固定，牢固耐用。
两个PD快充口协议芯片采用英集芯IP2738，这是一颗双路协议芯片，支持双口18-140W快充应用，具备独立的反馈控制，具备独立的USB PD控制，相当于两颗IP2736整合到一颗芯片内部，快充规格与IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR档位，并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议，兼容性非常好。
英集芯IP2738内置四路独立的NMOS驱动，可用于多个接口输出控制，控制多个VBUS开关管进行输出端口切换以及两路电源并联控制，并且支持双路独立的过流、过压以及短路保护，确保使用安全。
VBUS开关管来自新功率，型号NCEP4065QU，NMOS，耐压40V，导阻2.2mΩ，采用DFN3.3*3.3封装。另一颗VBUS开关管型号NCEP4040Q，耐压40V，导阻7.7mΩ，同样采用DFN3.3*3.3封装。
另一路电源的两颗VBUS开关管配置相同。
USB-C3和USB-A口协议芯片来自英集芯，型号为IP2726，是一颗应用非常广泛的协议芯片。英集芯IP2726是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充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等协议。具有高集成度和丰富的功能，在应用时仅需极少的外围器件，有效减小整体方案的尺寸，降低BOM成本。
英集芯 IP2726 资料信息。
对应USB-C3和USB-A接口的VBUS开关管采用NCEP4040Q，实现单口快充，双口5V的输出策略。
USB-C母座采用过孔焊接固定，蓝色胶芯不露铜。
USB-A母座为蓝色胶芯。
NTC热敏电阻特写，用于检测内部温度，进行过热保护。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
公牛这款延长线插座自带1.4米长线缆，满足日常扩展使用，插座具备两个新国标五孔插孔，方便连接显示器等其他设备。插座内部的快充模块具备3C1A四个接口，分别支持140W PD3.1快充和100W快充，并支持功率自动分配，能够同时为两台笔记本电脑充电，功能强大。
充电头网通过拆解了解到，这款插座为插座模块和快充模块独立设计，快充模块采用灌封工艺，增强散热性能和耐候性，增加强度避免不慎跌落造成损坏。快充模块由三块PCB焊接组成，采用两颗PI INN4576F电源芯片配合双变压器设计，用于140W快充输出。INN3366C用于小功率快充输出。
输出采用英集芯IP2738协议芯片用于USB-C接口控制，IP2726协议芯片用于USB-C3和USB-A接口控制，内部采用JSH万京源电解电容和固态电容滤波，并内置热敏电阻检测温升进行过热保护，配合灌封提升散热性能，整体功能实用，品质可靠。
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