拆解報告：貝爾金100W 2C1A氮化鎵快充充電器

前言

知名品牌Belkin貝爾金新推出了一款100W氮化鎵充電器，產品依舊是採用再生塑料環保外殼，並配備有2C1A三個輸出接口，支援單口最高100W以及60W+22W+18W等輸出策略，能夠滿足筆記型電腦、平板以及提升手機效率，大大提升手機效率。

值得一提的是，充電器採用了單級高PF開關電源方案，無需PFC控制器、升壓電感、功率裝置以及大容量高壓電解電容，亦能實現功率因數校正效果，縮小整機體積，滿足高功率電源產品設計需求。下面我們就來看看產品的具體設計。

先前充電頭網也拆解過貝爾金蜘蛛人限定款45W氮化鎵充電器、貝爾金140W 3C1A氮化鎵快充充電器、貝爾金200W四USB-C口氮化鎵桌面充電器、貝爾金65W雙USB- C口氮化鎵充電器等快載充電器200W00W。

貝爾金100W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。

側面印有充電器同時為筆記本、手機和手錶充電的應用場景。

背面印有產品介面功率分配策略圖以及特性概述等資訊。

包裝內含充電器以及使用說明書。

貝爾金100W氮化鎵充電器同樣採用再生塑膠材質白色外殼，機身表面磨砂處理抗指紋，邊角大弧度過渡持握不硌手。

機身一側印有Belkin品牌和100W功率參數。

還有一側面印有充電器參數資訊。

產品參數特寫

型號：WCH016yz

輸入：100-240V~50/60Hz 1.8A

單口輸出：

USB-C1/USB-C2：5V3A、9V3A、15V3A、20V5A

(PPS)5-21V4.75A

USB-A：5V3A、9V2A、12V1.5A、10V2.25A

雙口輸出：

C1+C2：70W+30W

C1/C2+USB-A：70W+22.5W

三口輸出：

C1+C2+USB-A：60W+22W+18W（100W Max）

產品通過了CCC認證。

產品也通過了VI級能效認證，輸入端外殼採用可組裝不同規格插腳的結構設計，以滿足在不同國家和地區使用的需求。

充電器配備符合新國標標準的半包膠折疊插腳，更便攜同時有效避免誤觸風險。

輸出端配備2C1A三個USB接口，並且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。

實測充電器機身長度為64.95mm。

寬度為42.97mm。

厚度為42.78mm。

和蘋果96W充電器放在一起對比，體積優勢非常明顯。

產品拿在手上的大小直覺感受。

另外測得充電器重量約178g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支援UFCS、QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協定。

PDO封包顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四組固定電壓檔位，以及5-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得UFCS融合快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三組電壓檔位。

測得USB-C2口相容協議和USB-C1口的相同。

PDO報文顯示結果也是一樣。

另外UFCS融合快充具備的三組電壓檔位也相同，單口輸出支援功率盲插。

最後測得USB-A口支援QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充電協定。

貝爾金100W氮化鎵充電器拆解

將充電器輸入端外殼拆開，插腳使用塑膠板以及螺絲固定，透過導線錫焊接連接PCB板通電。

將PCBA模組分離取出。

測得PCBA模組長度為59.87mm。

寬度為38.43mm。

厚度為37.14mm。

PCBA模組由四塊小板堆疊設計，夾層間的裝置縫隙填充導熱膠，高壓濾波電解電容外套黑色膠套，此外貼有石墨散熱貼紙。兩側小板均配備金屬散熱板幫助散熱。

底部小板對應整流橋區域也配有散熱片，輸出端小板正面打膠處理。

將散熱板拆下，內側填充導熱膠以及導熱墊幫助更好地傳遞熱量。

將PCBA模組完全分割清理乾淨，兩塊側板上的高壓濾波電解電容、固態濾波電容均外套絕緣膠套。

其中一塊側邊小板正面設有延時保險絲、壓敏電阻、共模電感，安規X2電容、差模電感以及三顆固態濾波電容。

背面次級側設有同步整流控制器和同步整流管。

另一塊板子正面設有薄膜濾波電容、濾波電感、高壓濾波電解電容、主控晶片供電電容以及變壓器。

背面設有開關電源主控晶片、初級開關管、光耦以及貼片Y電容。

底部小板上設有兩顆整流橋及兩顆貼片Y電容。

板子另一面無裝置。

延時保險絲來自貝特電子，出料號932，規格為5A 250V。

10D681K壓敏電阻來自松田電子，用於輸入過壓保護。

共模電感用於濾除EMI幹擾，外套熱縮管絕緣保護。

安規X2電容也是來自松田電子，容量0.33μF。

差模電感也外套熱縮管，底部設有電木板。

整流橋來自揚傑電子，型號YBSM8010，規格為8A 1000V，使用兩顆以均攤發熱。

CBB21薄膜濾波電容來自塑鎵，規格為450V1μF。

濾波電感外套熱縮管保護。

另一顆薄膜濾波電容料號相同。

高壓濾波電解電容來自B E R Y L綠寶石，規格為400V15μF。

初級主控晶片來自瑞薩，絲網印刷5H，型號為iW3627-00，是一顆具有功率因數校正功能的單級AC/DC恆壓控制器，支援隔離和非隔離拓撲，可實現極低的負載及線電壓調整率而無需次級反饋電路，晶片無需外部環路補償元件，採用SOT23封裝。

初級開關管來自Navitas納微，型號NV6148C，這是一款700V的GaNSlim系列功率IC，採用了高性能的eMode GaN FET（電阻值為120mΩ），並集成了門極驅動器及多種擴展功能，旨在提供市場上最快速、最小巧、最高效且最為可靠的功率集成解決方案。

NV6148C內建無損電流偵測功能，以提高系統的效率，並增加了過溫保護功能以提升系統的可靠性。自動待機和睡眠模式設計使得輕載和無載時的能源效率得到了顯著提高。另外也具備極高的dV/dt抗擾能力。採用DPAK-4L封裝。

主控晶片供電電容來自東佳，規格為50V22μF。

變壓器特寫，採用ATQ25磁芯。

億光EL 1019光耦特寫，用於輸出電壓回饋。

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，非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

充電頭網了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思首款高通QC5認證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵充電器、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器等數十款大功率充電器使用外，也可應用於海陸通20W充電器、第一衛20W快充小冰粒充電器、貝爾金20W20W電源充電器

另外兩顆貼片Y電容料號相同。

同步整流控制器來自瑞薩，絲網印刷L9，型號iW610-01C，支援QR、ZVS、ACF和LLC開關電源應用，晶片支援DCM和CCM工作模式，支援低側和高側應用，支援3-28V輸出電壓範圍，採用SOT23封裝。

同步整流管來自瑤芯微，型號AKG100N077G，NMOS，耐壓100V，導阻7.7mΩ，採用PDFN5*6-8L封裝。

三顆同步整流輸出濾波固態電容來自綠寶石，規格皆為35V1000μF。

輸出端小板正面設有同步降壓控制器、同步降壓開關管、濾波固態電容、協定晶片以及VBUS開關管。

背面設有同步降壓控制器、同步降壓開關管、降壓電感、濾波固態電容以及VBUS開關管。

用於USB-C1口的同步降壓控制器採用英集芯IP6550，這是一款支援36V輸入的同步降壓控制器，內建NMOS管驅動，外接兩個MOS管進行高效同步整流降壓。開關頻率135KHz，輸入端耐壓48V，內建完善的保護功能。英集芯IP6550採用3*3mm QFN16封裝，可實現簡化的同步降壓轉換電路設計。

IP6550可用於車載充電器、多口轉接器、智慧插排、支援USB-C介面的插排以及行車記錄器應用。同步整流降壓具有高轉換效率，高輸出電流可用於多口5V輸出，搭配PD協定晶片可實現寬範圍電壓調節，滿足USB PD3​​.1的應用。

英集芯IP6550 資料資訊。

外掛同步降壓開關管採用威兆半導體VS4620GEMC，NMOS，耐壓40V，導阻6.4mΩ，採用PDFN3333封裝。

威兆半導體VS4620GEMC 資料資訊。

另一顆威兆半導體VS4620GEMC同步降壓開關管佈局在小板背面。

用於USB-C2口的同步降壓控制器也是採用英集芯IP6550。

外掛的兩顆同步降壓開關管也是威兆半導體VS4620GEMC。

兩路降壓電路的降壓電感特寫，底部設有塑膠板，中心打膠加固。

二次降壓輸出濾波固態電容來自綠寶石，規格為25V150μF。

另一路降壓電路降壓輸出濾波固態電容料號相同。

用於USB-A口的同步降壓控制器也是採用英集芯IP6550。

外掛的兩顆同步降壓開關管也是威兆半導體VS4620GEMC。

降壓電感特寫。

降壓輸出濾波固態電容來自綠寶石，規格為25V150μF。

USB-C1口協定晶片採用英集芯IP2723T，該晶片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證，TID：3135，是一款整合多種協定、用於USB輸出埠的快充協定IC。支援多種快充協議，包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。右側為USB-C母座的TVS保護管，用於靜電保護功能。

可為轉接器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高整合度與豐富功能，在應用時僅需極少的外圍裝置，有效減小整體方案的尺寸，降低BOM成本。

英集芯IP2723T資料資訊。

USB-C2口協定晶片也是採用英集芯IP2723T。

USB-A口協定晶片也是採用英集芯IP2723T。

USB-C1口輸出VBUS開關管也是採用威兆半導體VS4620GEMC。

USB-C2口輸出VBUS開關管也是採用威兆半導體VS4620GEMC。

USB-A口輸出VBUS開關管也是採用威兆半導體VS4620GEMC。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網拆解總結

最後附上貝爾金100W氮化鎵充電器的核心元件清單，方便大家查閱。

貝爾金100W氮化鎵充電器機身外殼採用再生塑料，持續實踐自身的社會責任。此外插腳端也採用了可拼接結構設計，可組裝不同規格插腳，能以更低成本實現在不同國家和地區使用，方便靈活同時進一步節省社會資源。

性能方面，兩個USB-C口均支援最高100W快充，USB-A口支援22.5W快充，相容於UFCS、PD、PPS、SCP等快充協議，可很好適配華為、蘋果、三星、小米等市面主流品牌的設備，也支援筆電、平板、同時快充，高效補電手機不快充，高效補電。

充電頭網透過拆解了解到，充電器使用瑞薩iW3627-00+iW610-01C單級高PF電源方案，並使用了納微NV6148C氮化鎵裝置，此外還基於四塊PCB板堆疊設計提高空間利用率。這套組合大幅縮小產品尺寸，實現100W三口快充也能相當小巧便攜。

輸出端採用三路獨立DC-DC二次降壓電路設計，且方案完全一樣，都是採用英集芯IP6550同步降壓控制器搭配威兆半導體VS4620GEMC進行降壓，英集芯IP2723T協定晶片控制介面輸出。另外全部採用綠寶石電容進行濾波，模組透過加裝散熱板以及填充導熱膠輔助散熱，做工用料可靠。