二、苹果140W氮化镓充电器拆解
通过切割方式将外壳拆开。
外壳非常厚实保护性强,同时边缘打胶对内部模块进行加固。
输入端一根导线连接T型固定座做接地处理。
AC导线端子焊点套有热缩管绝缘。
充电器模块覆盖大型金属散热片,起到均匀散热效果。
散热片使用螺丝进行固定。
侧边部分区域粘贴绝缘胶带。
测得模块长度为87.6mm。
宽度为67.07mm。
厚度为23.2mm。
将散热片拆掉,露出模块。
散热片内侧设有绝缘隔离板。
模块正面一览,电容、电感等器件打胶,变压器上覆盖塑料壳。
将塑料壳拆掉。
主板背面覆盖软胶垫绝缘保护,对应芯片、电容等处镂空处理。
芯片上涂有导热胶并贴有石墨导热贴纸。
主板正面一览,中心区域设有高压滤波电解电容、电流互感器、薄膜电容、供电电容等器件,高压滤波电解电容横置并套有绝缘胶套。
将正面元器件拆掉,可以看到板子上还有四颗二极管、两颗驱动器、光耦、协议芯片以及输出VBUS开关管。
主板背面一览,主要设有PFC升压电路和LLC开关电源的控制器以及MOS管等。
输入端一览,安规X电容套有塑料壳,顶部设有保险丝并套有绝缘管,两个器件缠绕胶带固定在一起。右边设有两颗英飞凌MOS管。
保险丝额定电流3.15A。
安规X电容特写。
共模电感两级设计,用于滤除EMI干扰。
另一颗共模电感蓝黑双线绕制。
一颗TVR10621M压敏电阻,用于输入过压保护。
输入端采用四颗二极管组成的整流桥。
另外两颗二极管特写,搭配英飞凌CoolMOS IPA65R095C7进行主动整流。
两颗丝印65C095C7的英飞凌MOS管,IPA65R095C7,用于提升整流效率。
另一颗英飞凌IPA65R095C7特写。
侧边设有薄膜滤波电容及磁环滤波电感,输入端整流后滤波。
两颗薄膜电容特写。
磁环滤波电感特写,打胶加固。
PFC升压电感和降压电感,右侧是输出Type-C母座,采用排线连接固定。
NXP恩智浦TEA19162T PFC升压控制器。
两颗ST MOS管用于PFC升压,丝印36N60PF8N。
另一颗特写。
PFC整流管为安森美 FES10J,耐压600V,电流10A的超快恢复二极管。
PFC升压电感特写。
高压滤波电解电容来自红宝石,规格为450V 82μF。
驱动东芝和英飞凌开关管的驱动器,定制型号,来自安森美,丝印SC530C。
东芝 TK210V65Z,NMOS,耐压650V,导阻175mΩ,DFN8*8封装。
英飞凌 IPL65R1K5C6S NMOS,耐压700V,导阻1.5Ω。
用于检测降压级输入电流的电流互感器。
丝印AZV的芯片。
降压电感特写。
第三颗蓝色薄膜滤波电容特写。
主控芯片供电电容也是来自红宝石,规格为35V 47μF。
另一侧设有LLC开关电源以及输出相关器件,可以看到有变压器、输出滤波固态电容以及输出VBUS开关管等。
ST STM32G071KB M0内核MCU,内置128K Flash,36K RAM,主频64MHz,采用UFQFPN32封装,用于电源初级驱动控制。
用于驱动两颗氮化镓开关管的驱动器,定制型号,来自安森美,丝印SC278A。
初级氮化镓开关管为GaN Systems,650V耐压,增强型氮化镓开关管。
两颗谐振电容来自VISHAY。
变压器由Sumida胜美达提供。
两颗黑色Y电容用于抗干扰。
用于输出电压反馈的光耦。
另一颗光耦特写,用于电路保护。
Y电容特写。
为同步整流控制器供电的降压转换器。
两颗定制型号的同步整流控制器,来自安森美。
同步整流管为安森美NTMFS6H801NL,耐压80V,导阻2.7mΩ。
输出滤波固态电容规格为35V 680μF。
协议芯片采用英飞凌CYPD3135,这也是业界首款USB PD3.1快充协议芯片,由苹果向英飞凌定制。
输出端电流检测电阻,四线电阻。
用于输出电流检测的放大器。
输出VBUS开关管来自AOS万代,AON6590A,耐压40V,导阻0.99mΩ,DFN5*6封装。
USB-C端口通过柔性电路板与主控PCB板连接。
全部拆解完毕,来张全家福。
拆解总结
苹果这款140W氮化镓充电器作为新款MacBook Pro标配充电器,延续光滑圆润风格设计,配备独立模块设计可拆卸折叠插脚,便携便用。当然作为首款支持USB PD3.1快充的充电器,支持最大28V5A 140W快充,性能也是杠杠的。
通过拆解了解到,这款140W氮化镓充电器保持苹果一贯的高水准用料做工要求。
采用PFC+同步降压+LLC开关电源架构设计,推测为LLC固定变比,通过同步降压调节输出电压。输入端设有主动被动相结合的整流电路,控制器、MOS管大多为定制料号,来自意法、英飞凌、安森美、东芝等国际知名大厂。
电源初级采用一颗ST单片机控制,搭配两路安森美驱动器进行降压和LLC控制,此外还有两颗氮化镓功率管。日系红宝石电解电容进行初级侧滤波,次级侧同步整流控制器和同步整流管均来自安森美,整体又是一款堆料十足的产品,可以说相当符合苹果风格。
作为全球首款支持USB PD3.1快充的充电器,其推出的意义是不言而喻的,相信在苹果的影响下,更多的厂商会快速跟进,届时一系列支持新快充标准的笔电、充电器、数据线等配件也会如雨后春笋般纷纷冒出,消费者也会享受到科技升级带来的好处。