拆解报告：哈曼InfinityLAB100W2A2C氮化镓充电器

前言

 

哈曼InfinityLab是一家知名的数码配件品牌，旗下产品包括移动电源，充电器，数据线，扬声器。产品简约时尚，并且易于操作，同时小巧并便于携带。产品采用再生塑料制成，同时采用无塑料包装，对环境更友好。

 

InfinityLab旗下的便携充电器采用氮化镓器件，相比传统硅器件，性能提升，体积显著缩小。充电头网拿到了InfinityLab一款100W 2C2A氮化镓充电器，内置了GaN Systems的氮化镓开关管。

GaN Systems 公司于2008年在加拿大渥太华成立，该公司的产品在不同行业的客户中保持了良好的声誉。此前充电头网拆解的苹果140W氮化镓充电器，内置了GaN Systems的两颗增强型氮化镓开关管，能打入苹果快充供应链，足见GaN Systems的芯片无论是性能还是质量都是相当优秀的。

下面充电头网就对这款四口快充进行详细拆解，看看内部设计和用料如何。

 

InfinityLab四口氮化镓快充开箱

  包装盒正面贴纸印有InfinityLAB品牌、充电器外观图、名称以及插脚标识。  包装内含充电器、三个可更换插脚以及收纳袋。  三个插脚分别是美规、欧规和英规。  将插脚与充电器本体组装即可使用。  插脚一侧中心区域为黄色外壳，并印有InfinityLAB品牌logo。  充电器正背面外壳以及侧身外壳均为灰色，一浅一淡，表面磨砂抗指纹。  机身正面凹印100字样，表明充电器最大输出功率。  另一面设计有三个标识。  机身底部印有充电器参数信息。  充电器参数特写型号：ILINC100W输入：100-240V~50/60HZ 1.8AUSB-A1/A2输出：5V3A 15WUSB-C1/C2输出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A总输出：100W Max充电器已经通过了EAC、UKCA、TUV、CE认证，以及VI级能效认证。  输出端设有2A2C四个USB接口已经LED指示灯。  测得充电器机身长度为88.28mm。  宽度为66.17mm。  厚度为33.8mm。  和苹果96W充电器对比，稍窄也稍高一些。  充电器带美规插脚重约254g。  接通电源，指示灯亮淡绿色光。  使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-A口支持Apple2.4A协议。  测得另一个USB-A口也只支持Apple2.4A协议。  测得USB-C口只支持PD3.0快充协议。  并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位。  测得另一个USB-C口也只支持PD3.0快充协议。  PDO报文相同，两个C口支持功率盲插，日常使用方便 

InfinityLab四口氮化镓快充拆解

 看完了这款充电器的开箱和性能测试后，下面就进行拆解，看看内部设计和用料如何。  撬开超声波焊接的盖子，铝制散热片下面覆盖绝缘麦拉片，用于为PCBA模块散热。  充电器内部变压器，电解电容等元件涂有导热胶通过外壳内部的散热片散热。  电源输入插座为独立的模块，通过导线焊接，外套热缩管绝缘。  电源导线焊接处特写，连接到PCBA模块。  拆下PCBA模块，PCBA模块边缘包裹高温胶带绝缘。  另外一侧也粘贴高温胶带绝缘。  使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为79.9mm。  测得PCBA模块宽度约为60.35mm。  PCBA模块厚度约为26.43mm。  PCBA模块由输出小板和主板焊接组成，输出小板焊接输出母座和二次降压电路。  降压电感与初级元件之间采用塑料片包裹绝缘。  PCBA模块正面一览，其中右侧为二次降压电路，左侧为高压滤波电容，LLC谐振电感和谐振电容，正中为PFC升压电感，底部为LLC变压器。  PCBA模块背面顶部焊接两颗整流桥，左侧上方是两颗同步降压转换器，左下角是两颗同步整流管。右侧为PFC升压控制器，升压开关管和整流管，LLC控制器和开关管。低压与高压元件之间开槽插入麦拉片绝缘。 通过对充电器PCBA模块的观察发现，这款100W充电器采用PFC+LLC开关电源架构，同步整流，固定电压输出，两个USB-C接口使用独立的降压电路由协议芯片控制输出，两个USB-A口使用一路降压电路，固定5V输出。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。  充电器输入端特写，焊接保险丝，压敏电阻，共模电感，X2安规电容等元件。  充电器输入端延时保险丝规格为5A 250V。  蓝色压敏电阻来自STE松田电子，规格为10D511K，用于输入过压保护。  共模电感采用绝缘线和漆包线并绕在绿色磁环上。   安规X2电容来自WQC威庆，规格为0.33μF。  第二级共模电感采用扁铜线绕制，中间涂胶固定。  两颗整流桥来自PY平伟，型号为TBMR610，两颗采用半桥连接，并联使用均摊发热，降低温升。  整流输出通过两颗薄膜电容和磁环电感组成的滤波电路为PFC电路供电，两颗薄膜电容均为0.47μF 450V。  磁环滤波电感特写，缠绕铜带屏蔽，外套热缩管固定。  PFC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开关管来自GaN Systems，丝印GS6511-1L，实际型号为GS-065-011-1-L，是一颗耐压650V，瞬态耐压为850V的增强型氮化镓开关管，导阻为150mΩ，采用PDFN5*6封装，支持1MHz以上的超高开关频率。器件在设计时简化了驱动要求，栅极驱动电压为0-6V，瞬态耐压为-20至+10V，具有更强的可靠性。器件具备开尔文源极，可用于优化栅极驱动。

 

 

GaN Systems GS-065-011-1-L 详细资料。

 

充电头网拆解了解到，加拿大氮化镓系统公司（GaN Systems）功率管此前已被苹果140W氮化镓充电器、外星人240W氮化镓电源、Sicgecs 65W 1A1C氮化镓超级闪充、ON 65W 2C1A氮化镓快充插座、PHILIPS飞利浦65W氮化镓快充摩天轮插座、研吉65W 1A1C氮化镓快充等产品采用。同时为了缩短产品开发和上市所需时间，GaN Systems也提供65W QR充电器和100W双USB-C智能PD充电器完整方案供客户参考。

 

PFC整流管来自平伟，型号ES5JGR，是一颗5A电流的超快恢复二极管。

  用于检测PFC开关管电流的取样电阻，采用2512封装，阻值为150mΩ，在上方还并联一颗1206封装的500mΩ电阻。  PFC升压电感和LLC变压器焊接在同一块小板上，顶部标签上分别标注L2和T1。  主板侧面焊接高压滤波电容，LLC谐振电感和谐振电容。  两颗高压电容来自JSH万京源，规格为420V 39μF，两颗并联用于PFC输出滤波。  主控芯片TEA19161T为LLC控制器，与TEA19162组成带PFC的半桥谐振开关电源，用于提高电源转换效率。TEA19161T是一颗全数字控制的高效率LLC控制器，内部集成高压启动，集成高压驱动器，内部集成软启动，最高工作频率达500kHz，可在全负载范围内提供搞转换效率，并具有极低的待机功耗。  两颗LLC开关管来自SemiHow，型号为HCFL65R210，为耐压650V的超结NMOS，导阻为200mΩ，采用DFN8*8封装。  LLC谐振电容规格为0.022μF，耐压630V。  谐振电感特写，顶部贴有标签。  变压器小板背面焊接二极管，用于辅助电源整流。  用于为TEA19162和TEA19161T两颗控制器供电的滤波电容，规格为35V 47μF。  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。料号为TMY1102M。 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。  充电头网了解到，特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100Ｗ氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外，也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上，性能获得客户一致认可。  用于输出电压反馈的1009光耦。  两颗同步整流管来自恒泰柯，型号为HGN098N10AL，是一颗耐压100V的NMOS，导阻为8mΩ，采用DFN5*6封装。  拆下主板上的插件元器件，次级侧焊接同步整流控制器，滤波固态电容，电感以及用于两个USB-C口的降压电感和滤波电容。  次级同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T，其内置两个驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流，支持4.5-38V输出电压，并适用于多模式反激同步整流应用，外围元件精简。  两颗固态滤波电容来自JSH万京源，PZ系列充电器专用产品，规格为820μF 25V。  输出滤波采用四颗1206封装的MLCC与固态电容并联滤波。  输出滤波电感特写。  滤波电感后面还有一颗滤波电容，规格为220μF 25V。  焊接USB-A和USB-C母座的小板上还焊接了两颗协议芯片，降压开关管和滤波电容。右上角焊接热敏电阻，用于检测变压器温度，检测到过热时关闭输出，进行过热保护。右侧为两颗LED指示灯，用于电源和工作状态指示。  小板背面焊接一颗降压电感，用于两个USB-A口5V输出。  USB PD协议IC采用伟诠WT6636F，这是一颗通过USB-IF协会USB PD3.0（PPS）认证的协议芯片（TID号：1080018），另外通过了高通QC4+认证，认证号QC20200316138。 WT6636F支持USB PD3.0和PPS，内置可编程的恒压恒流控制，集成低侧电流采样放大器，支持线损补偿，支持多重保护功能，包括数据脚的过压保护，内部集成10bit ADC用于电压和电流检测，内置8051内核单片机，内置放电MOS管。  两个USB-C口输出协议芯片均为伟诠WT6636F，两颗芯片相互通信，实现双口盲插100W输出以及输出功率智能分配功能。  USB-C口输出采用拓尔微 TMI2286D同步降压转换器，用于降压输出。TMI2286D是一颗耐压30V的同步降压转换器，内置开关管，支持内部环路补偿，支持输出线损补偿，内部集成软启动和过热关断，支持100%占空比，采用SOP8封装。  另一路输出同样采用TMI2286D降压输出。  TMI2286D外接一颗MOS管用于减小输出压降，来自恒泰柯，型号为HTM200P03，是一颗耐压30V的PMOS，导阻为20mΩ，DFN3*3封装。  另一路降压电感特写。  输出滤波固态电容规格为220μF 25V。  用于另外一路的两颗滤波电容，分别用于输入滤波和输出滤波，规格均为220μF 25V。  VBUS开关管来自方舟微，丝印30N5P0S，实际型号为AKF30N5P0S，是一颗耐压30V的NMOS，导阻为4.2mΩ，采用PDFN3333封装。  另一路USB-C口VBUS开关管为相同型号。  用于两路USB-A口的降压控制器来自南芯，型号为SC8002，南芯SC8002支持36V输入电压，支持高精度输出限流，支持双通道独立限流。SC8002可用于车充，多口充电器，USB HUB等应用。  南芯 SC8002 详细资料。 充电头网拆解了解到，南芯SC8002还被vivo X Fold原装80W双C口氮化镓闪充、阿卡西斯300W便携式储能电源、科讯65W 1A1C氮化镓快充、Aukey 100W氮化镓快充、摩米士65W 2C1A氮化镓快充等产品采用。  输入滤波电容规格为150μF 25V。  两颗同步降压开关管焊接在两个USB-A口之间，来自华羿微，型号HY1503C1，是一颗耐压30V的NMOS，导阻为7.1mΩ，采用DFN3*3封装。  降压磁环电感双线并绕，底部垫有绝缘板与PCB绝缘，打胶固定。  两个USB-A口使用赛微CW3005F双路自动识别芯片，支持苹果2.4A协议。  用于检测USB-A接口输出电流的取样电阻和LM321运放，放大检测到的电流信号送至协议芯片用于输出功率分配控制。  用于另外一路输出电流检测的取样电阻和运放。  用于USB-A口输出的滤波电容，规格为150μF 6.3V。  另一个接口的滤波电容规格相同。  检测变压器温度的热敏电阻特写，外套热缩管并缠绕高温胶带绝缘。  USB-C1母座特写，垂直过孔焊接固定，黑色胶芯不露铜。  USB-C2母座为相同的设计。  USB-A母座过孔焊接固定，外壳缠绕高温胶带绝缘。  另一个USB-A母座也是同样的设计。  全部拆解完毕，来张全家福。 

充电头网拆解总结

 InfinityLab推出的这款100W四口充电器附带美标，欧标和英标插头，免去了购买插脚转换器的麻烦。充电器具备两个支持100W输出的USB-C接口和两个5V输出的USB-A插孔，满足笔记本，手机以及传统老式设备的充电需求。 充电头网通过拆解了解到，这款充电器采用PFC+LLC开关电源架构，使用TEA19162+TEA19161T+TEA1995全套NXP恩智浦电源解决方案。内部使用GaN Systems的GS-065-011-1-L 增强型氮化镓器件用于PFC升压，LLC开关管使用两颗SemiHow HCFL65R210 超结MOS管，搭配同步整流输出固定电压为降压电路供电。 降压电路中，USB-C口采用伟诠WT6636F协议芯片搭配拓尔微TMI2286D进行降压输出，两个USB-A口采用南芯SC8002同步降压控制器搭配华羿微MOS管，固定5V输出。充电器内部配有热敏电阻进行过热保护，高压电解电容和固态电容来自万京源，PCB双面均有麦拉片和铝片进行散热，内部结构紧凑，用料可靠。