全球首款PD3.1快充充電器，蘋果140W氮化鎵快充首發拆解

2021年10月19日凌晨1點蘋果舉行特別活動，發佈了AirPods 3、2021 MacBook Pro，另外還帶來了HomePod mini新配色。雖然發佈會前蘋果就通過一張宣傳圖暗示本次發佈的新品會非常炸裂，很多人也都有了心理準備，但真到Macbook Pro環節，大家還是被震撼到了。

新款MacBook搭載現今最強的筆電處理器M1 PRO / M1 MAX，巨大的性能提升讓很多小夥伴驚呼這是把整管牙膏都擠了出來。此外16英寸的MacBook Pro更是支持最高140W大功率快充，是全球首款支持USB PD3.1快充技術的筆記本電腦。

除了標配基於氮化鎵黑科技設計的140W快充充電器外，還有一根特殊的USB-C to MagSafe3線，通過這兩個配件才能實現140W快充，二者缺一不可。

蘋果這款140W氮化鎵快充的出現，算是開啟了USB PD3.1快充時代的大門，因此受到很多人的關注。充電器雖為新款MacBook Pro16標配，但蘋果官網也有零售，售價729元。

蘋果此前推出過5W、10W、12W、18W、20W、29W、30W、61W、87W、96W等多款充電器，絕大部分充電頭網都拆解過。關於新款MacBook Pro 16的充電兼容性測試，充電頭網找來了蘋果18-140W PD快充家族，具體的功率、兼容性表現情況請查閱相關評測文章。

蘋果目前已經建立了自家的PD快充生態，旗下PD快速充電已經覆蓋了18W到140W的功率段，而此次首發的支持USB PD3.1的140W氮化鎵充電器也是目前蘋果推出的功率最高的一款PD快速充電器了。

很多小夥伴很好奇首款PD3.1快充氮化鎵充電器內部是怎麼設計的，採用的是什麼架構。充電頭網下面就對這款充電器進行詳細拆解，為大家一一解答。

一、蘋果140W氮化鎵充電器外觀

蘋果這款140W氮化鎵充電器延續簡潔白色外殼設計，外殼高光亮面處理，邊角過渡圓潤。

設計上和以前的61W、87W、96W三款充電器保持統一風格，造型由傳統的正方形變為長方形，非常容易分辨。

機身中心設計有蘋果logo。

輸入端一側外殼上印有充電器名稱，型號A2452，製造商為偉創力電源（東莞）有限公司。

另一側外殼上印有充電器輸入輸出參數

輸入：100-240V~50/60HZ 2A

輸出：5V3A、9V3A、15V5A、20.5V5A、28V5A

充電器已經通過了CCC、KC認證。

充電器配備的是可摺疊國標插腳，兩側加入雙翼設計，日常使用更穩定。

插腳也是延續獨具特色的獨立模塊設計，可拆卸更換。

插腳模塊外殼上印有「2.5A 250V~CH677-1725」和"Longwell China"字樣，Longwell良維是蘋果充電器插頭的三大供應商之一，充電頭網在此前科普鑒別真假蘋果轉接插頭的文章時介紹過。

凹槽里印有中國英文縮寫「CHN」。

8字型塑料插腳特寫，中間不規則凹槽設計可以起到固定防鬆動作用。

T型固定座特寫，而且可以充當地線使用。

插槽內印有SN碼：C4H141207C216YCAT。

將充電器與MacBook Pro連接，可以獲取充電器的相關信息，其功率為140W，序列號為C4H141207C216YCAT，與插腳外殼上絲印的信息一致。

使用ChargerLAB POWER-Z MF001讀取得充電器SN碼也是C4H141207C216YCAT。

輸出端配備單USB-C接口，白色膠芯。

C口母座外殼也是獨立設計。

測得充電器機身長度約為96.13mm。

寬度為75.17mm。

厚度為28.68mm。

和蘋果96W充電器對比，更高也更窄。

拿在手上的直觀感受。

重量約為277g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議，顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、PD3.0協議，實際上充電器支持最新的PD3.1快充標準。

此外測得USB-C口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V4.7A四組固定電壓檔位，實際上充電器還具備28V5A電壓檔，最大輸出功率140W。

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C實測蘋果這款140W氮化鎵充電器通過MagSafe 3為MacBook Pro 16充電，功率為27.73V 4.92A 136.68W。

二、蘋果140W氮化鎵充電器拆解

通過切割方式將外殼拆開。

外殼非常厚實保護性強，同時邊緣打膠對內部模塊進行加固。

輸入端一根導線連接T型固定座做接地處理。

AC導線端子焊點套有熱縮管絕緣。

充電器模塊覆蓋大型金屬散熱片，起到均勻散熱效果。

散熱片使用螺絲進行固定。

側邊部分區域粘貼絕緣膠帶。

測得模塊長度為87.6mm。

寬度為67.07mm。

厚度為23.2mm。

將散熱片拆掉，露出模塊。

散熱片內側設有絕緣隔離板。

模塊正面一覽，電容、電感等器件打膠，變壓器上覆蓋塑料殼。

將塑料殼拆掉。

主板背面覆蓋軟膠墊絕緣保護，對應芯片、電容等處鏤空處理。

芯片上塗有導熱膠並貼有石墨導熱貼紙。

主板正面一覽，中心區域設有高壓濾波電解電容、電流互感器、薄膜電容、供電電容等器件，高壓濾波電解電容橫置並套有絕緣膠套。

將正面元器件拆掉，可以看到板子上還有四顆二極管、兩顆驅動器、光耦、協議芯片以及輸出VBUS開關管。

主板背面一覽，主要設有PFC升壓電路和LLC開關電源的控制器以及MOS管等。

輸入端一覽，安規X電容套有塑料殼，頂部設有保險絲並套有絕緣管，兩個器件纏繞膠帶固定在一起。右邊設有兩顆英飛凌MOS管。

保險絲額定電流3.15A。

安規X電容特寫。

共模電感兩級設計，用於濾除EMI干擾。

另一顆共模電感藍黑雙線繞制。

一顆TVR10621M壓敏電阻，用於輸入過壓保護。

輸入端採用四顆二極管組成的整流橋。

另外兩顆二極管特寫，搭配英飛凌CoolMOS IPA65R095C7進行主動整流。

兩顆絲印65C095C7的英飛凌MOS管，IPA65R095C7，用於提升整流效率。

另一顆英飛凌IPA65R095C7特寫。

側邊設有薄膜濾波電容及磁環濾波電感，輸入端整流後濾波。

兩顆薄膜電容特寫。

磁環濾波電感特寫，打膠加固。

PFC升壓電感和降壓電感，右側是輸出Type-C母座，採用排線連接固定。

NXP恩智浦TEA19162T PFC升壓控制器。

兩顆ST MOS管用於PFC升壓，絲印36N60PF8N。

另一顆特寫。

PFC整流管為安森美 FES10J，耐壓600V，電流10A的超快恢復二極管。

PFC升壓電感特寫。

高壓濾波電解電容來自紅寶石，規格為450V 82μF。

驅動東芝和英飛凌開關管的驅動器，定製型號，來自安森美，絲印SC530C。

東芝 TK210V65Z，NMOS，耐壓650V，導阻175mΩ，DFN8*8封裝。

英飛凌 IPL65R1K5C6S NMOS，耐壓700V，導阻1.5Ω。

用於檢測降壓級輸入電流的電流互感器。

絲印AZV的芯片。

降壓電感特寫。

第三顆藍色薄膜濾波電容特寫。

主控芯片供電電容也是來自紅寶石，規格為35V 47μF。

另一側設有LLC開關電源以及輸出相關器件，可以看到有變壓器、輸出濾波固態電容以及輸出VBUS開關管等。

ST STM32G071KB M0內核MCU，內置128K Flash，36K RAM，主頻64MHz，採用UFQFPN32封裝，用於電源初級驅動控制。

用於驅動兩顆氮化鎵開關管的驅動器，定製型號，來自安森美，絲印SC278A。

初級氮化鎵開關管為GaN Systems，650V耐壓，增強型氮化鎵開關管。

兩顆諧振電容來自VISHAY。

變壓器由Sumida勝美達提供。

兩顆黑色Y電容用於抗干擾。

用於輸出電壓反饋的光耦。

另一顆光耦特寫，用於電路保護。

Y電容特寫。

為同步整流控制器供電的降壓轉換器。

兩顆定製型號的同步整流控制器，來自安森美。

同步整流管為安森美NTMFS6H801NL，耐壓80V，導阻2.7mΩ。

輸出濾波固態電容規格為35V 680μF。

協議芯片採用英飛凌CYPD3135，這也是業界首款USB PD3.1快充協議芯片，由蘋果向英飛凌定製。

輸出端電流檢測電阻，四線電阻。

用於輸出電流檢測的放大器。

輸出VBUS開關管來自AOS萬代，AON6590A，耐壓40V，導阻0.99mΩ，DFN5*6封裝。

USB-C端口通過柔性電路板與主控PCB板連接。

全部拆解完畢，來張全家福。

充電頭網拆解總結

蘋果這款140W氮化鎵充電器作為新款MacBook Pro標配充電器，延續光滑圓潤風格設計，配備獨立模塊設計可拆卸摺疊插腳，便攜便用。當然作為首款支持USB PD3.1快充的充電器，支持最大28V5A 140W快充，性能也是杠杠的。

充電頭網通過拆解了解到，這款140W氮化鎵充電器保持蘋果一貫的高水準用料做工要求。採用PFC+同步降壓+LLC開關電源架構設計，推測為LLC固定變比，通過同步降壓調節輸出電壓。輸入端設有主動被動相結合的整流電路，控制器、MOS管大多為定製料號，來自意法、英飛凌、安森美、東芝等國際知名大廠。

電源初級採用一顆ST單片機控制，搭配兩路安森美驅動器進行降壓和LLC控制，此外還有兩顆氮化鎵功率管。日系紅寶石電解電容進行初級側濾波，次級側同步整流控制器和同步整流管均來自安森美，整體又是一款堆料十足的產品，可以說相當符合蘋果風格。

作為全球首款支持USB PD3.1快充的充電器，其推出的意義是不言而喻的，相信在蘋果的影響下，更多的廠商會快速跟進，屆時一系列支持新快充標準的筆電、充電器、數據線等配件也會如雨後春筍般紛紛冒出，消費者也會享受到科技升級帶來的好處。

此前充電頭網還拆解過蘋果Watch Series 7原裝磁吸無線充、蘋果USB-C to USB轉換器、蘋果雷電3轉雷電2轉換器、蘋果原裝MagSafe行動電源、蘋果新款iMac標配USB-C to Lightning編織線、蘋果MagSafe Duo Charger雙項無線充電器、蘋果原裝2米雷電3 Pro數據線等產品，歡迎查閱。