2024年4月11日下午,华为鸿蒙生态春季沟通会发布了MateBook X Pro轻薄高性能的旗舰笔记本,这款笔记本支持140W超级快充Turbo,同时标配了华为首款140W充电器,是目前华为推出的充电功率最高的充电器。充电器支持100-240V宽电压输入,输出为5V2A,9V3A,15V5A和20V7A。
实测充电器支持90W通用PD快充和PPS快充,并支持140W UFCS快充,支持华为SCP快充和FCP快充。下面就带来华为这款140W氮化镓快充充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料情况。
华为140W氮化镓充电器外观
华为140W氮化镓充电器采用PC防火材质白色外壳,腰身高光亮面处理,同时正背面均设有小凹面,十分经典的华为快充样式设计。
充电器配备固定式国标插脚,靠一侧布局,加之正背面有小凹面设计,方便用户插拔使用。
输入端外壳印有充电器参数信息。
充电器参数特写
型号:HW-200700CP0
输入:100-240V~50/60Hz 2.5A
输出:5V2A、9V3A、15V5A、20V7A MAX
充电器通过了CCC认证。
输出端配备单USB-C接口,外壳上还印有140W、HUAWEI SuperCharge以及笔电和手机标识。
实测充电器机身长度为59.97mm。
宽度为59.91mm。
厚度为30.79mm。
和苹果140W氮化镓充电器对比,体积优势明显。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器重量约为88g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持UFCS、FCP、SCP、QC2.0/5、PD3.0、PPS、DCP充电协议。
PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V5A、15V5A、20V4.5A五组固定电压档位,以及3.4-21V4.5A一组PPS电压档位。
测得UFCS融合快充具备5.5-7V4A、7-10V6.6A、10-20V7A、20-21V6.6A四组电压档位。
使用华为140W氮化镓充电器为华为MateBook X Pro笔电充电,实测充电功率约为130.24W。
华为140W氮化镓充电器拆解
看完了华为这款充电器的外观和协议测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
暴力切割开外壳取出PCBA模块,插脚通过弹片压接供电。
弹片与插脚之间通过压接固定。
PCBA模块整体覆盖散热片,前端部分灌封填充,提升散热性能。
输出侧设有小板,焊接USB-C母座,并设有胶垫密封。
PCBA模块背面也设有散热片,通过焊接固定。
测得PCBA模块长度约为55.6mm。
宽度约为55.38mm。
厚度为27.85mm。
拆掉散热片,PCBA模块与散热片之间涂有导热胶。
背面设有麦拉片绝缘隔离。
同时主板背面也填充白胶进行散热和保护。
清理掉PCBA模块正面的导热胶,左上角焊接保险丝,共模电感,灰色安规X2电容,左侧焊接整流桥,差模电感,橙色滤波电容。橙色滤波电容右侧焊接黄色压敏电阻。
在左下角为PFC升压电感,右下角为高压滤波电容。充电器内置平面变压器,设置在高压滤波电容底部。在右上角焊接蓝色Y电容,滤波固态电容和USB-C接口小板。
PCBA模块背面焊接PFC控制器,PFC开关管,ACF主控芯片,隔离半桥驱动器,氮化镓开关管和两颗反馈光耦。
通过对PCBA模块的观察发现,华为140W氮化镓充电器采用PFC+ACF高性能有源钳位开关电源架构,协议芯片通过光耦控制实现宽电压输出,并且应用了高集成的合封氮化镓功率器件以及高集成平面变压器技术,元器件布局紧凑。下面我们从输入端开始一一了解各器件的信息。
PCBA模块输入端一览,焊接保险丝,共模电感,整流桥和PFC升压电感。
侧面焊接输出滤波电容,蓝色Y电容,安规X2电容。
输入端保险丝来自贝特电子,料号936,规格为3.15A 250V,用于输入过流保护。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部焊接绝缘支架和延长针脚。
安规X2电容来自STE松田电子,规格为0.33μF。
压敏电阻来自风华,型号为FNR-10K471,用于吸收过电压浪涌。
第二级共模电感缠绕胶带绝缘。
整流桥来自扬杰电子,型号D4UB100,规格为4A1000V。
两颗薄膜滤波电容来自凯励,MPB系列薄膜电容,规格分别为1μF450V和1.2μF450V。
PFC升压控制器采用NXP恩智浦TEA19162,用于将整流后的电压升压,进行主动功率因数校正,内部集成X电容放电元件,无需外部元件,集成软启动和关断,支持高精度稳压升压,并且内置多重完善的保护功能。
PFC开关管采用东微OSG65R200JF,NMOS管,耐压700V,导阻200mΩ,PDFN8x8封装。
PFC升压电感严密缠绕胶带绝缘。
PCBA模块侧面焊接滤波电解电容小板和平面变压器模块,中间还有一颗为主控芯片供电的滤波电容。
将一侧模块拆下,设计上将焊接滤波电解和平面变压器固定在一起,之间设有塑料壳隔离,此外一侧配置散热片帮助同步整流电路器件散热。
PFC整流管焊接在电容小板上。
将电容与平面变压器分离。
小板另一面焊接三颗电解电容。
PFC整流管来自平伟,型号PBMUR5JE,是一颗超快恢复二极管,5A 600V,具有低正向压降,高浪涌电流能力,采用PS-277B封装,使用两颗并联。
两颗RS3MBF二极管用于PFC旁路。
三颗高压滤波电容来自CapXon丰宾,规格为33μF420V,总容量为99μF。
氮化镓ACF主控芯片,丝印JW1551A。
半桥驱动器来自纳芯微,型号NSD1624D,是一颗高压半桥驱动芯片,支持TTL和CMOS逻辑信号输入,满足半桥,全桥以及LLC应用。
氮化镓开关管来自英诺赛科,型号INN700DA140C,是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管,导阻140mΩ,采用DFN5*6封装。
另一颗氮化镓开关管型号相同。
为主控芯片供电的滤波电容来自Acon新中元,规格为30μF 40V。
五颗并联的MLCC电容作为钳位电容使用。
平面变压器包裹铜箔,板子左侧焊接十二颗MLCC电容滤波。
板子另一面一览,右侧设有同步整流控制器和同步整流管。
同步整流控制器丝印JWUDJ。
同步整流管来自扬杰电子,型号YJG74G10A,NMOS,耐压100V,导阻6.5mΩ,采用PDFN5060-8L封装。
两颗Y电容来自华信安电子,采用双重绝缘设计。
亿光EL11018光耦用于输出电压反馈调节以及控制功能。
输出端设有滤波电感、滤波固态电容以及USB-C母座小板。
两颗输出滤波电容也是来自丰宾,为PT系列125℃耐热固态电容,规格为470μF25V。
滤波电感特写。
扬杰电子S55F肖特基二极管与滤波电感并联。
将协议小板拆下,正面焊接USB-C母座和VBUS开关管。
背面焊接协议芯片和电流取样电阻。
协议芯片特写,丝印1868AAA0。
输出VBUS开关管来自尚阳通,型号SRT03N020L,NMOS管,耐压30V,导阻2mΩ,PDFN3.3*3.3封装。
USB-C母座过孔焊接固定,红色舌片不露铜。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上华为140W氮化镓充电器核心器件清单,方便大家查阅。
华为140W氮化镓充电器采用白色机身,配有固定插脚,为标准的配机充电器形式。充电器输出端为单USB-C接口,实测支持90W PD快充和PPS快充,以及140W UFCS快充,并且支持华为SCP和FCP快充,满足主流笔记本电脑,平板电脑和手机快充需求。
充电头网通过拆解了解到,华为140W氮化镓充电器采用PFC+AHB开关电源架构,其中PFC控制器来自恩智浦,PFC开关管来自东微半导体,整流桥和PFC整流管,同步整流管和VBUS开关管均来自扬杰电子,AHB半桥开关管来自英诺赛科。
协议芯片来自南芯科技,内部电解电容来自新中元,固态电容来自丰宾。输入端采用压敏电阻搭配气体放电管进行过压保护。内部使用平面变压器,与高压电容层叠放置,充分利用空间。充电器采用部分灌封工艺,PCBA模块配有散热片,并打胶加强散热,内部做工用料优秀。