內(nèi)置易沖半導(dǎo)體CPS8860協(xié)議芯片，安克70W 3C1A氮化鎵充電器拆解

前言

最近充電頭網(wǎng)拿到了安克一款70W快充充電器，產(chǎn)品配置3C1A四個USB接口，其中三個USB-C接口均支持70W快充，性能十分均衡，日常盲插使用都能滿足筆電、平板、手機等大小設(shè)備快充需求。

其次產(chǎn)品基于先進的氮化鎵方案進行設(shè)計，高效可靠的同時大幅縮小機身尺寸，三圍做到僅50*50*32mm，搭配可折疊插腳以及多接口，小巧便攜又能滿足多設(shè)備同時充電，大幅降低差旅攜帶成本。下面我們就來看看產(chǎn)品的具體做工用料。

安克70W氮化鎵充電器外觀

安克70W氮化鎵充電器主體白色外殼搭配頂部透明灰色裝飾板設(shè)計，機身小巧顏值在線。

機身正面印有ANKER品牌和70W。

充電器配備可折疊美規(guī)插腳。

輸出端采用灰色透明亮面板裝飾，并配置3C1A四個USB接口。

實測充電器機身長度為50.2mm。

寬度為50.01mm。

厚度為31.99mm。

和蘋果70W氮化鎵快充充電器放在一起對比，體積優(yōu)勢明顯。

產(chǎn)品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為123g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持QC3.0/5、FCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位，以及5-11V5A、5-16V4.65A、4.5-21V3.5A三組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口兼容協(xié)議與USB-C1口的相同。

此外PDO報文也一樣，這兩個接口單口輸出性能完全一樣，支持功率盲插。

測得USB-C3口支持PD3.0、PPS、DCP充電協(xié)議。

PDO報文顯示USB-C3口同樣具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位，以及5-11V5A、5-16V4.65A、4.5-21V3.5A三組PPS電壓檔位。

最后測得USB-A口支持QC3+、FCP、SCP、AFC、DCP充電協(xié)議。

安克70W氮化鎵充電器拆解

將充電器輸入端外殼拆開取出內(nèi)部PCBA模塊。

插腳通過紅黑導(dǎo)線與PCBA模塊輸入端小板錫焊通電。

實測PCBA模塊長度為45.71mm。

寬度為43.55mm。

厚度為25.85mm。

PCBA模塊全后端均焊接有小板，頂部和兩側(cè)覆蓋一體式散熱板，并且對應(yīng)電源模塊次級側(cè)部分包裹絕緣膠帶。

模塊底部同樣覆蓋散熱板幫助散熱。

將散熱板拆掉，器件上填充導(dǎo)熱膠更好傳遞熱量散熱。

模塊底部同樣大面積填充導(dǎo)熱膠處理。

將導(dǎo)熱膠清理干凈，模塊全后端均焊接有小板，中心區(qū)域設(shè)有高壓濾波電解電容和變壓器等器件，兩側(cè)兩顆變壓器可以看出充電器采用了兩路開關(guān)電源電路設(shè)計。

主板背面設(shè)有整流橋以及兩路開關(guān)電源初次級芯片、初級開關(guān)管、同步整流管等器件。

PCBA模塊前端一覽，輸入端小板背面四顆貼片電阻用于X電容放電。

將小板拆下，正面設(shè)有延時保險絲、安規(guī)X2電容以及共模電感。

延時保險絲來自貝特電子，出料號936，規(guī)格為3.15A 250V。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制，底部設(shè)有電木板并打漆加固。

安規(guī)X2電容來自STE松田電子，容量0.1μF。

整流橋來自PANJIT強茂，型號RMSB4M，規(guī)格為4A 1000V，采用MSBL封裝。

模塊一側(cè)設(shè)有高壓濾波電解電容以及一路開關(guān)電源的變壓器。

另一側(cè)設(shè)有另一路開關(guān)電源的變壓器，另外兩顆高壓濾波電解電容采用小板輔助焊接橫置。

主板上兩顆高壓濾波電解電容來自BERYL綠寶石，規(guī)格均為400V22μF。

工字濾波電感外套熱縮管絕緣保護。

焊接在小板上的兩顆高壓濾波電容為ZTC品牌。

規(guī)格均為400V33μF。

其中一路開關(guān)電源的初級主控芯片來自南芯科技，型號SC3053，這是一款高性能、多模式（CCM/QR/DCM）反激式PWM控制器，并集成氮化鎵開關(guān)管。該控制器采用自適應(yīng)開關(guān)頻率折返技術(shù)，可在整個負(fù)載范圍內(nèi)實現(xiàn)更高效率。

在重載或滿載條件下，其工作于最高開關(guān)頻率；當(dāng)負(fù)載降低時，則進入采用谷底開關(guān)技術(shù)的綠色模式以保持高效；而在空載狀態(tài)下，芯片將進入突發(fā)模式以顯著降低功耗。

SC3053具備低啟動電流、快速啟動能力和低待機功耗特性。其突發(fā)模式工作電流極低（僅240μA），可大幅降低待機功耗，滿足能效規(guī)范要求。芯片提供全面的保護功能，確保電路在異常條件下免受損毀。此外，通過頻率抖動技術(shù)和智能驅(qū)動功能，可有效抑制噪聲并優(yōu)化EMI性能。

搭配的變壓器特寫。

另一路開關(guān)電源的主控芯片采用南芯科技SC3023，是一顆高頻準(zhǔn)諧振反激控制器，內(nèi)置了氮化鎵驅(qū)動器，可用于直驅(qū)增強型氮化鎵開關(guān)管。SC3023內(nèi)置X電容放電和高壓啟動，具備自適應(yīng)開關(guān)頻率折返功能，能在整個負(fù)載范圍內(nèi)獲得更高的效率。

SC3023在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(tǒng)的待機功耗。芯片內(nèi)置完善全面的保護功能，包括供電欠壓/過壓保護，逐周期過流保護，兩級過電流保護，輸出過電壓以及輸出短路保護等保護功能。

南芯科技SC3023資料信息。

搭配的初級開關(guān)管來自英諾賽科，型號INN700TK240B，是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵開關(guān)管，瞬態(tài)耐壓為800V，導(dǎo)阻為240mΩ，符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用需求，內(nèi)置ESD保護，采用TO252封裝。

英諾賽科INN700TK240B資料信息。

充電頭網(wǎng)了解到，英諾賽科氮化鎵芯片目前已被寧德時代、美的、疆海、三星、OPPO、VIVO、聯(lián)想、雅迪、LG、華碩、安克、倍思、綠聯(lián)等多家知名品牌和廠商所采用，應(yīng)用于儲能系統(tǒng)，家電，激光雷達，手機及筆記本電腦，快充和適配器等產(chǎn)品中，截至2024年12月，出貨量已突破12億顆。

變壓器特寫，采用ATQ23.7磁芯。

兩顆億光EL 3H7光耦特寫，用于輸出電壓反饋。

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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號為TMY1681M。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。

輸出端一覽，主板上焊接同步整流控制器、同步整流管以及三顆固態(tài)濾波電容，USB-C和USB-A接口母座分別采用小板焊接。

將小板拆下，USB-C接口母座所在小板正面設(shè)有兩顆協(xié)議芯片和多顆VBUS開關(guān)管。

小板背面還有三顆VBUS開關(guān)管。

兩路開關(guān)電源的次級同步整流控制器都是采用南芯科技SC3504，專用于驅(qū)動隔離式反激變換器中的同步整流N溝道功率MOSFET。該MOSFET可替代肖特基二極管，從而顯著提升系統(tǒng)效率并優(yōu)化散熱性能。

SC3504通過實時監(jiān)測漏源極電壓(VDS)實現(xiàn)精準(zhǔn)控制：當(dāng)VDS降至開啟閾值時啟動同步整流管導(dǎo)通，當(dāng)VDS超過關(guān)斷閾值時立即關(guān)斷。持續(xù)監(jiān)控同步整流的導(dǎo)通壓降以最小化傳導(dǎo)損耗，其超高速關(guān)斷比較器與驅(qū)動電路設(shè)計可確保同步整流MOSFET即使在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下也能安全運行。

SC3504支持超寬輸出電壓范圍工作，憑借其寬廣的VDD工作范圍和先進的柵極驅(qū)動技術(shù)，SC3504成為適配器、充電器、USB供電(USB-PD)等寬輸出電壓應(yīng)用的理想選擇。同時支持高邊和低邊兩種整流配置方案。

同步整流管來自揚杰，型號YJG6D5G06AJ，NMOS管，耐壓60V，導(dǎo)阻6.5mΩ，采用PDFN5060-8L封裝。

另一顆南芯科技SC3504同步整流控制器特寫。

搭配的同步整流管采用揚杰YJG5D2G10H，NMOS管，耐壓100V，導(dǎo)阻5.2mΩ，采用PDFN5060-8L封裝。

用于USB-C口的兩顆輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格為25V560μF。

用于USB-A口的輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格為16V560μF。

協(xié)議芯片采用易沖半導(dǎo)體CPS8860，具備雙口快充輸出、雙端口管理邏輯和功率共享等特點，支持 PD3.1、QC2.0/QC3.0、UFCS、SCP A/B、AFC、Apple及 BC1.2 CDP 等市面主流快充協(xié)議，只需少量外圍設(shè)備就能構(gòu)建一個高效且優(yōu)越的多協(xié)議雙端口充電解決方案。

CPS8860擁有一路OPTO環(huán)路控制和兩路FB1/FB2環(huán)路控制，分別控制AC-DC功率轉(zhuǎn)換和兩路Buck功率轉(zhuǎn)換。當(dāng)設(shè)備插入任意Type-C端口時，均可以提供最少60W(20V3A)輸出能力；當(dāng)雙C口同時有設(shè)備插入時，可根據(jù)當(dāng)前功率及溫升狀態(tài)進行實時的功率分配；而當(dāng)遇到單口輸出且需要更高功率(>60W)的場景時，可開啟power share功能，通過開啟額外的一組N-MOSFET將兩個功率輸出并聯(lián)在一起，實現(xiàn)超功率輸出。

CPS8860內(nèi)置溫度傳感器，還搭載兩個VCONN用于E-Marker芯片檢測。此外，還集成了可編程的四個GPIO端口，以及支持三種可編程放電電流，能夠快速放電三個輸出電容器。

另一款協(xié)議芯片同樣來自易沖半導(dǎo)體，型號CPS8850，這是一款高度集成的快充協(xié)議源端控制器，支持PD3.2（含PPS及VCONN功能）、QC2.0/QC3.0、UFCS、SCP A/B等多種充電協(xié)議。

CPS8850集成恒壓環(huán)路與高端恒流環(huán)路，并配備可編程參考電壓以滿足UFCS規(guī)范要求。內(nèi)置I2C主從接口，可與其他設(shè)備或同型號芯片通信，其多重GPIO引腳設(shè)計能靈活適配各種應(yīng)用場景。產(chǎn)品采用符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)、無鹵素、無鉛的24引腳4mmx4mm QFN封裝。

小板背面三顆VBUS開關(guān)管均是采用揚杰YJQ35N03A，NMOS管，耐壓30V，導(dǎo)阻6.5mΩ，采用PDFN3333-8L封裝。

另一顆揚杰YJQ35N03A VBUS開關(guān)管特寫。

板子正面還為三個USB-C接口各配置兩顆VBUS開關(guān)管。

六顆VBUS開關(guān)管也都是采用揚杰YJQ35N03A。

USB-A口VBUS開關(guān)管來自威兆半導(dǎo)體，型號VS3510AE，是一顆耐壓30V的PMOS，導(dǎo)阻10mΩ，采用PDFN3333封裝。

三個USB-C接口母座特寫。

USB-A接口母座特寫。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上安克70W氮化鎵充電器的核心器件清單，方便大家查閱。

安克70W氮化鎵充電器主體白色外殼搭配頂部透明灰色裝飾板設(shè)計，機身小巧顏值在線，輸入端配置折疊插腳，輸出端配置3C1A接口，便攜性好的同時，最多滿足四設(shè)備同時充電，充電不等待，可大大提升效率以及使用體驗。

產(chǎn)品配置3C1A快充接口，通過使用易沖半導(dǎo)體CPS8860、CPS8850兩款快充協(xié)議芯片實現(xiàn)四口輸出控制，既大幅簡化次級側(cè)輸出電路設(shè)計，同時為產(chǎn)品兼容QC、AFC、FCP、SCP、PD、PPS等主流快充協(xié)議提供支持，同時保證產(chǎn)品性能和兼容性。

其次通過拆解還發(fā)現(xiàn)，充電器基于兩路開關(guān)電源電路設(shè)計，并且使用了南芯科技SC3053、SC3504和SC3504三款器件，同時還使用了英諾賽科INN700TK240B氮化鎵器件。

兩套開關(guān)電源方案均使用上氮化鎵器件的同時，模塊還采用多塊小板堆疊設(shè)計充分利用內(nèi)部空間，并且大量填充導(dǎo)熱膠以及覆蓋散熱片幫助散熱，用料做工可靠。