新型100W双USB-C快充拆解：首创内置两颗氮化镓，小到极致
---- 充电头网拆解报告 第1179篇 -----
随着USB PD&Type-C技术的普及，带来了更高的充电功率和更快的充电速度。作为行业标杆的苹果公司，在去年11月发布了最新的MacBook Pro 16寸笔记本电脑，并为其配备了一款96W的充电器，成为了100W快充行业的推动者。
与此同时，其它品牌的笔记本电脑也在逐渐向USB-C充电接口转型，基于USB PD快充协议的设备数量稳步增加；而相对于传统笔记本电脑的大块头电源适配器，用户更愿意接纳体型小巧的配件。
近期，广东斯泰克电子科技有限公司就针对大功率快充市场推出了一款100W充电器，不仅采用了双USB-C接口的配置，还首次在100W快充中内置两颗氮化镓芯片，更好的控制了产品体积。下面充电头网就为大家带来斯泰克100W双USB-C口氮化镓充电器的拆解。
一、斯泰克100W双USB-C口快充充电器外观
产品背面无丝印信息，插脚折叠后较外壳略微突出，方便用户打开。
从输出端可以看到，充电器设置了两个USB-C接口以及一颗电源指示灯，在接通电源之后，会亮起蓝色微光，便于用户掌握电源的工作状态。
在充电器外壳的底部丝印了详细的产品参数，产品名称：PD 100W双口氮化镓充电器；型号：P49-PD-100W，输入：100-240V 50/60Hz 2.5A；当USB-C1或者USB-C2单口输出，支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A，最大功率100W。当USB-C1和USB-C2双口同时输出，每个接口均支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A，总功率90W。充电器由广东斯泰克电子科技有限公司制造，已经通过了CE、FCC、RoHS认证以及VI级能效认证。
斯泰克这款充电器机身厚度比一元硬币直径略大。
虽然斯泰克100W双C口充电器配备了两个USB-C接口，并且输出功率达到了100W，但其体积对比苹果61W充电器和ANKER 60W双USB-C氮化镓充电器，均有优势，实现了更高的功率密度。
实测充电器净重约为200g，与一款iPhone 11 Pro手机重量相当。
使用ChargerLAB POWER-Z KT001检测USB-C1接口的输出协议，显示支持Apple 2.4A、DCP、QC3.0、QC2.0等协议。
USB-C2接口同样支持Apple 2.4A、DCP、QC3.0、QC2.0等协议。
在单口输出时，USB-C1接口PDO报文显示支持USB PD3.0快充协议，并有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五组电压档位。
在单口输出时，USB-C2接口同样支持USB PD3.0快充协议，并有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五组电压档位，做到了双口随意插都能实现100W快充。
在USB-C1接口和USB-C2接口同时输出时，POWER-Z KT001测得两个接口的PDO均为5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A。
二、斯泰克100W双USB-C口快充充电器拆解
打开超声波焊接的外壳，内部PCB板上贴了一块包裹了黄色马拉胶带的散热片，对PCB板采用全覆盖设计。
将PCB板从外壳中取出，插脚部分通过两根导线焊接到PCB板上。
PCB板上的散热片下面是一整块导热垫，导热垫可以充分贴合发热元器件，并将热量传递给散热片，起到均匀散热的效果。
去掉导热垫，PCB板背面设计非常精简，初级和次级之间采用了两颗PI的高集成主控芯片，输入端设有两颗整流桥，次级侧设有两颗同步整流MOS管。
其中一颗主控芯片型号为INN3379C，内置PWM控制器、高压MOS、同步整流控制器等，集成度非常高，宽电压范围下，密闭外壳内可以输出65W功率。
PI官方的资料显示，INN3379C属于InnoSwitch3-Pro家族，不过与其它型号不同的是，INN3379C采用了PI独家的PowiGaN技术，也就是内置了GaN氮化镓功率器件，相比传统MOSFET可以输出更大功率。
另一颗主控芯片同样是采用PI PowiGaN技术的INN3379C。
充电头网了解到，PI的氮化镓芯片此前已被ANKER 30W GaN氮化镓充电器、AKER 60W双USB-C氮化镓充电器、AKER 60W 1A1C氮化镓充电器、RAVPower 61W氮化镓充电器、RAVPower 30W氮化镓充充电器、OPPO 65W氮化镓充电器等产品采用。同时，PI的快充芯片还进入了苹果、三星、索尼等知名品牌的数十款产品供应链。
输入端两颗LT9B31整流桥，两颗并联均摊发热，降低温升。
次级同步整流MOS管，美国万代AOS AON6220，NMOS，100V 48A。
万代AON6220详细参数资料。
另一颗同步整流MOS也是来自美国万代的AON6220，两路电路用料完全相同。
PCBA模块正面以及侧面使用了大面积铜片散热片，正面部分的铜片和元器件之间设有塑料绝缘板，铜片侧面直接使用马拉胶带包裹绝缘。
将正面的铜箔取下，内侧绝缘板和变压器之间通过注胶固定及导热。
斯泰克这款100W双USB-C口氮化镓快充充电器与常规的多口充电器不同，其内部采用的是两个变压器设计，两路独立输出。
输入滤波采用两颗大电解电容以及四颗小体积的电解电容，输入端有两级共模电感、安规X电容、NTC浪涌抑制电阻延时保险丝等器件，元器件之间通过注胶固定。
输入延时保险丝规格为5A 250V。
安规X2电容，容量0.33μF。
NTC浪涌抑制电阻。
共模电感线圈，用于抑制EMI电磁干扰。
大体积的输入滤波电解电容，Chengx东莞承兴电子，单颗规格400V 56μF，旁边是一颗套有绝缘套的磁环电感。
这款充电器一共使用了两颗承兴的铝电解电容，规格均为400V 56μF。
小体积的电解电容为AiSHi艾华品牌。
四颗规格一致的艾华电解电容，400V 22μF，输入端六颗点电解电容共计200μF容量，采用不同容量的电容并联更好的利用充电器内部空间。
PWM芯片供电电容，承兴电子63V 10μF，这款充电器使用了两颗。
Y电容用于输出抗干扰，来自JNC东莞嘉耐电子有限公司。
输出端两个USB-C接口使用小块PCB板固定并焊接在主控PCB板上，接口两侧各有一颗永铭电子的固态电容，用于输出滤波，白色泡棉为指示灯遮光。
USB-C口输出滤波电容采用的是永铭电子NPX系列，规格为25V 1000μF，单颗尺寸8mm*16mm，耐高温105℃，寿命2000小时。同时这款产品还具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。
另一个接口的输出滤波电容同样是永铭电子的NPX系列，规格为25V 1000μF。
USB-C协议小板上除了两个USB-C接口之外，还有两颗协议芯片以及四颗MOS管。
USB PD快充协议芯片来自英集芯，型号IP2726。这是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC，此外还支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、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。
值得一提的是，英集芯IP2726已经通过了高通QC4+认证，并拿到了中国大陆地区第一张QC4+认证证书。
另一个接口的协议芯片同样是英集芯IP2726。
充电头网了解到，英集芯IP2726此前已被麦多多30W 1A1C USB PD快充充电器、坤兴18W USB PD3.0 PPS快充充电器等产品采用。此外，英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可。
两颗恒泰柯HTM040N03，NMOS，超低导阻降低损耗，其中一颗用于VBUS开关管，另外一颗用于两路电源并联。
恒泰柯HTM040N03规格资料。
另一个输出接口也是同样的电路，其中每个电源输出分成两路，一路用于独立输出，在单口100W输出时，另外一路用于与另外一个电源输出并联。
USB-C接口为直插式结构，端面不露铜。
斯泰克100W双USB-C氮化镓充电器全部拆解完毕。
充电头网总结
外观方面，斯泰克100W双USB-C口氮化镓快充充电器体积小巧，虽然具备100W的输出能力，但体积仅与苹果61W相当，并且配备折叠插脚，携带方便。性能方面，这款充电器支持USB PD3.0、QC3.0、QC2.0、Apple2.4A等协议，并且在PD协议下支持任意单口100W输出，双口同时输出为45W，即能满足苹果最新的16英寸MacBook Pro全速充电，也可同时给两台笔记本电脑充电，非常智能、便捷。
充电头网拆解发现，这款充电器采用了一种全新的架构来实现100W快充。不同于常见的一组主电路加上DCDC线路，此设计内置了两套完全一样的快充电路，AC-DC部分由两颗PI高集成PowiGaN控制器INN3379C实现并联两路转换，输出则采用了两颗英集芯IP2726协议芯片实现两路电源并联单口输出100W，双口独立输出各45W的智能调节控制。这种全新的架构实现了无需DCDC二级转换，而达到双口盲插100W的大功率设计。
得益于两颗PI PowiGaN氮化镓芯片的采用，无论是单口输出还是双口输出，每颗芯片只需分担最大50W的功率，所以无需额外增加功率因数校正电路；加之氮化镓芯片带来的高效率和低发热，以及单级转换无需DCDC， 为充电器实现小体积和高功率密度提供了可能。
即使采用了两颗氮化镓主控芯片，这款充电器内部还是采用了铜片全包裹的设计，让发热元器件的热量能够均匀扩散，避免长时间大功率工作时内部过热。
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