140W PD3.1快充性能一步到位，貝爾金140W四口氮化鎵充電器拆解

前言

本期為大家帶來的是知名品牌貝爾金的一款140W氮化鎵快充充電器的拆解，這款產品不僅配置了3C1A四個USB接口，而且其中的USB-C口還支持140W高性能輸出，可以滿足PD3.1快充生態相關設備的全速充電需求。

另外USB-C2和USB-C3口共享65W輸出功率，可以滿足平板和手機同時快充。USB-A口固定12W輸出功率，可用于為耳機、手表等小設備充電，可以說一個充電器基本解決大多數用戶差旅中設備的補電需求，極大提升了效率。下面充電頭網就對貝爾金這款產品進行拆解，看看做得如何。

貝爾金140W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有Belkin品牌、產品名稱、外觀以及賣點。

背面印有產品接口輸出策略圖以及特性概述等信息。

包裝內含充電器、數據線以及使用說明書。

附帶數據線為USB-C to USB-C類型，端子外殼上設計Belkin品牌，末端設計網尾抗彎折。

測得數據線長度約為200cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得數據線帶有E-Marker芯片，電力傳輸能力為20V5A，數據傳輸能力為USB 2.0。

貝爾金140W氮化鎵充電器采用再生塑料材質白色外殼，機身表面磨砂工藝處理抗指紋，整體設計風格簡約。

機身正面印有Belkin品牌。

輸入端外殼上印有產品參數信息。

產品參數特寫

型號：WCH014

輸入：100-240V~50/60Hz 2.2A

輸出：

USB-C1: (PDO) 5V3A、9VЗA、15V3A、20V5A、28V5A

(PPS)5-21V4.75A

USB-C2/C3：(PDO)5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A

(PPS) 3.3-21V3.05A

USB-C2+USB-C3：65W Max

USB-A：5V2.4A

C1+C2+C3+A總輸出：140W Max

充電器通過了CCC認證以及VI能效認證。

充電器配備可折疊國標插腳。

插腳為可拆卸獨立模塊設計，并且設有卡扣固定避免非主觀意愿的分離、脫落等情況。這一設計不僅能夠讓用戶通過更換插腳來應對不同國家和地區的使用需求，同時也保證了使用體驗。

端部設有插腳模塊脫扣按鍵。

輸出端配備3C1A四個USB接口，可滿足蘋果全家桶同時充電需求。

接口旁印有單口和多口輸出時的功率參數，直觀明了，方便用戶進行使用。

實測貝爾金140W氮化鎵充電器機身長度為95.97mm。

寬度為77.26mm。

厚度為30.92mm。

和蘋果140W氮化鎵充電器放在一起對比，由于配備多達4個接口，貝爾金這款整體要稍大一些。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為327g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持PD3.1、PPS、QC、DCP充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A五組固定電壓檔位，以及5-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口支持PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C2口具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位，以及3.3-21V3.25A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C3口兼容協議和USB-C2口的相同。

此外PDO報文也一樣。

最后測得USB-A口支持Apple 2.4A充電協議。

貝爾金140W氮化鎵充電器拆解

將充電器機身外殼打開，殼體內側貼有石墨散熱貼紙。

將PCBA模塊取出，模塊外套U型金屬散熱板并纏繞膠水固定，輸入端采用導線連接取電，并且導線外套絕緣管處理。

導線一端采用螺絲連接固定，并且打膠水處理。

另一端與PCBA模塊錫焊，并且錫焊處填充導熱膠。

實測PCBA模塊長度為91.16mm。

寬度為71.73mm。

厚度為26.93mm。

將散熱板拆下，內側設有麥拉片進行隔離絕緣。

此外麥拉片上還貼有石墨導熱貼紙，輔助傳遞熱量更好散熱。

去掉麥拉片，PCBA模塊正面器件間的縫隙填充導熱膠。

模塊底部有填充導熱膠處理。

將導熱膠清理掉，主板正面中段區域布局三顆變壓器，可見這款充電器采用了三路開關電源設計，此外一顆高壓濾波電解電容包裹絕緣膠帶橫置，輸出小板背面設有麥拉片進行隔離。

主板背面設有PFC升壓電路的控制器、開關管以及整流管，此外還設有兩路開關電源電路的初次級控制、開關管和同步整流管，還設有用于USB-C1口二次降壓輸出的同步降壓控制器和同步降壓開關管。

模塊前端左側區域設有延時保險絲、共模電感以及安規X2電容，后方設有整流橋以及一塊濾波小板。

將小板拆下，板子正面設有薄膜濾波電容和濾波電感。

小板另一面無器件。

延時保險絲來自誠潤電子，規格為5A 250V。

NTC熱敏電阻用于抑制上電浪涌電流，外套熱縮管絕緣保護。

共模電感雙線繞制，用于濾除EMI干擾。

安規X2電容來自WQC威慶電子，容量0.68uF.

安規X2電容焊腳外套絕緣管，另一顆共模電感外套熱縮管絕緣保護。

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。料號為TMY1101K。

特銳祥貼片Y電容資料信息。

整流橋型號GBU10V08，規格為10A 800V。

兩顆薄膜濾波電容來自WQC威慶，料號相同。

CBB21薄膜電容特寫，規格為0.68μF 450V。

磁環濾波電感采用兩線并繞。

模塊一側PFC升壓電感左邊焊接PFC控制小板和反激開關電源小板，電源小板上貼有麥拉片。右側設有散熱片，散熱片和PFC升壓電感之間還設有麥拉片進行隔離絕緣。

將PFC控制小板拆下，正面焊接PFC控制器和外圍元件。

小板背面無器件。

PFC升壓控制器來自安森美，型號NCP1622，這是一顆增強型臨界模式升壓PFC控制器，具備谷頻率折返，瞬態響應性能及轉換效率提升，外圍元件精簡，采用TOSP-6封裝。

PFC開關管來自納微，型號NV6136C，這是一顆高集成的氮化鎵功率芯片，內置驅動器以及高精度無損耗電流采樣電路，消除取樣電阻的損耗。NV6136C內置170mΩ導通電阻，耐壓700V的氮化鎵開關管，支持2MHz開關頻率，采用6*8mm QFN封裝，節省面積。

PFC升壓電感采用膠帶完全包裹。

PFC整流管來自基本半導體，型號B1D08065E，是一顆耐壓650V的碳化硅二極管，155℃工作電流8A，采用TO252-2封裝。

用于旁路的貼片二極管絲印S8M。

另一側設有變壓器，此外薄膜電容和高壓濾波電解電容采用小板輔助焊接。

將兩顆電容所在小板拆下。

薄膜電容來自威慶，為MPC系列盒裝電容，規格為1μF 450V。

高壓濾波電容來自Acon新中元，規格為56μF420V。

另一顆高壓濾波電容也是來自新中元，規格也一樣。

還有一顆濾波電容規格為15μF420V，總濾波電容容量為127μF。

杰華特JW1550A是一款有源鉗位反激控制器，可以實現ZVS開通，提高效率，滿足高頻應用的需求；同時回收漏感能量，進一步提高效率；芯片加入抖頻功能，改善系統的EMI性能；同時支持X-cap放電；供電內置Boost電路，適合寬范圍輸出應用，并且節省供電損耗；外圍電路簡單，方便應用。

杰華特 JW1550A 資料信息。

用于驅動兩顆氮化鎵開關管的驅動器來自安森美，型號NCP51530B，是一顆700V高壓側和低壓側驅動器，具有3.5/3A驅動能力，適用于交直流電源和逆變器。NCP51530在高頻工作時提供最佳的傳輸延遲、低靜態電流和低開關電流。

開關管來自英諾賽科，型號為INN650DA260A，這是一顆高性價比、耐壓650V的氮化鎵高壓單管，瞬態耐壓750V，得益于工藝改進，性能有明顯的提升，適用于65-120W的反激架構，120-200W的LLC架構。

INN650DA260A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。

英諾賽科 INN650DA260A 資料信息。

充電頭網通過拆解了解到，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15億顆。

變壓器特寫。

另一顆貼片Y電容特寫，料號為TMY1102M。

CT 1019光耦特寫，用于輸出電壓反饋。

另一顆CT 1019光耦特寫。

同步整流控制器來自杰華特，絲印JWJ9J，型號JW7726B，支持CCM、DCM、QR和ACF模式，在振鈴期間能有效防止同步整流MOSFET的誤開通；具有快速關斷能力以便能兼容CCM；在啟動過程中（VCC建立之前）能有效防止門極gate被耦合至開啟電壓，支持高側和低側同步整流應用，使用靈活。

杰華特JW7726B具有低靜態電流，輸出電壓檢測功能用于自動切換供電。當輸出電壓高于4.6V時，由輸出電壓供電，以降低穩壓器上的損耗。當輸出電壓低于4.5V時，由開關引腳供電。JW7726B采用SOT23-6封裝，外圍器件精簡。

充電頭網拆解了解到，杰華特JW7726還被LG 65W氮化鎵快充充電器、愛蘭博10000mAh二合一60W氮化鎵快充、睿元實業33W 1A1C氮化鎵充電器、REMAX 30W迷你氮化鎵充電器等產品采用。

同步整流管來自AOS萬國半導體，型號AONS62922，是一顆耐壓120V的NMOS，導阻為5.8mΩ，采用DFN5*6封裝。

萬國半導體AONS62922資料信息。

開關電源主控芯片采用南芯SC3023，是一顆高頻準諧振反激控制器，內置了氮化鎵驅動，可用于直接驅動氮化鎵開關管。SC3023內置X電容放電和高壓啟動，具備自適應開關頻率折返功能，能在整個負載范圍內獲得更高的效率。QR和DCM模式下通過谷底開通來獲得高效率。空載時在低功耗模式下運行，從而降低系統的待機功耗。內置完善全面的保護功能，支持芯片內和外置的過熱保護功能。

南芯SC3023資料信息。

反激開關管采用納微NV6136C氮化鎵功率芯片。

反激變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣。

CT 1019光耦特寫。

兩顆特銳祥貼片Y電容料號分別為TMY1471K和TMY1102M。

同步整流控制器來自南芯科技，型號SC3503，是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器，無需輔助線圈供電，輸出電壓最低可低至0V，專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通，兼容多種MOS，具有超低的靜態電流，支持多種工作模式，支持高側和低側同步整流，外圍元件非常精簡。

南芯SC3503資料信息。

同步整流管來自Sanrise尚陽通，型號SRT10N047L，是一顆耐壓100V，導阻3.9mΩ的NMOS，采用PDFN5*6封裝。

另一塊小板上焊接開關變壓器。

小板背面焊接開關電源控制器。

控制器絲印9JFC。

初級開關管來自華潤微，型號CS7N65A3R，NMOS，耐壓650V，導阻1.2Ω，采用TO251封裝。

變壓器特寫。

輸出端設有四顆固態濾波電容以及輸出小板。

將輸出端小板拆下，板子正面焊接濾波固態電容、同步整流芯片以及USB接口母座。

背面除了三個USB-C接口對應的協議芯片和VBUS開關管外，還設有一顆同步降壓開關管。

兩顆輸出濾波固態電容規格均為35V680μF。

第三顆輸出濾波固態電容規格為25V470μF。

第四顆輸出濾波固態電容規格為25V270μF。

同步降壓控制器來自Techcode泰德，型號TD1741，支持40V輸入電壓和28V輸出電壓，芯片具備精確的恒壓/恒流控制，支持突發和PFM模式提升輕載效率，具備兩路獨立的輸出電流檢測，支持全面的保護功能。

同步降壓開關管同樣來自泰德，型號TDM3478，NMOS，耐壓30V，導阻5mΩ，采用PPAK-3*3-8封裝。

降壓電感外套熱縮管絕緣。

USB-C1口協議芯片來自偉詮，型號WT6676F，是一顆支持USB PD3.1的協議芯片，支持36V輸出電壓，支持可編程的恒壓恒流控制，內部集成低側電流采樣放大器，支持線損補償。WT6676F支持可編程的保護功能，支持過壓、欠壓、過流和過熱保護。

芯片內置10位ADC用于電壓和電流檢測，芯片內置NMOS負載開關驅動器，內置輸出放電管，內置供電穩壓，支持PFC控制，支持節能模式，輸入電壓可達45V，采用QFN-16封裝。在芯片右側焊接一顆熱敏電阻，用于檢測充電器內部溫度，進行過熱保護。

USB-C1口輸出VBUS開關管來自泰德，型號TDM3482，這是一顆耐壓40V的NMOS，導阻7.9mΩ，采用PPAK-3*3-8封裝。

另一路降壓電路的同步降壓控制器也是采用泰德TD1741。

同步降壓開關管也是采用泰德TDM3478。

另一顆泰德TDM3478同步降壓開關管布局在小板背面。

降壓電感特寫。

濾波固態電容規格為25V470μF。

另一顆料號相同。

兩顆光耦用于輸出功率切換控制。

USB-C2接口的協議芯片來自Canyon耕源，型號CY2333，兼容USB Type-C Specification Rev1.2 和 USB PD Rev 3.0 V1.1 及QC5協議。

USB-C2口輸出VBUS開關管采用泰德TDM3478。

USB-C3接口協議芯片也是采用耕源CY2333。

USB-C3口輸出VBUS開關管采用泰德TDM3478。

用于USB-A接口5V輸出的同步整流芯片來自華源智信，型號HYC9010。

兩顆輸出濾波電容來自鈺邦，規格均為6.3V470μF。

絲印8551的自動識別芯片用于USB-A接口協議功能。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上貝爾金140W氮化鎵充電器的核心器件清單，方便大家查閱。

貝爾金140W氮化鎵充電器機身外殼采用再生塑料，持續踐行自身的社會責任。另外產品還將插腳設計成可拆卸獨立模塊，只需更換對應規格插腳即可實現在不同國家和地區使用，進一步節省社會資源。

性能方面，支持最高140W PD3.1快充，性能一步到位，同時還支持65W+65W、65W+45W+20W同時快充策略，滿足包括蘋果全家桶在內的多設備同時快充需求，差旅出行帶它一個即可。

充電頭網通過拆解了解到，產品基于PFC升壓電路以及三路開關電源電路組合設計，其中PFC采用安森美NCP1622搭配納微NV6136C氮化鎵功率芯片和基本半導體B1D08065E碳化硅二極管。

140W輸出采用杰華特JW1550A控制器搭配安森美NCP51530驅動器，使用英諾賽科INN650DA260A氮化鎵開關管，偉詮WT6676協議芯片控制電壓輸出。65W采用南芯SC3023氮化鎵主控芯片搭配NV6136C，固定電壓輸出，通過兩路降壓電路和兩路協議芯片調節輸出電壓。

PCBA模塊采用多塊功能小板焊接組成，提升空間利用率，減小體積。此外模塊采用打膠配合大型金屬板散熱，并粘貼石墨貼紙提升散熱效果。