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拆解报告：联想拯救者170W氮化镓快充充电器LA170
2024-04-26 13:18:09
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前言
充电头网采购了联想推出的LA170氮化镓充电器，这款充电器为黑色方形机身，配有固定国标插脚。这款充电器支持100-240Vac输入电压，其中110V输入时最高输出功率为135W，220V输入解锁最高输出功率为170W。
包装内部附赠联想专用USB-C转方口线，支持170W输出，使用USB-C线，充电器最大输出功率为140W。充电器内部采用高效AHB架构，提高转换效率，降低发热。下面就带来联想这款170W氮化镓充电器的拆解，一起看看内部的方案和用料。
联想拯救者170W氮化镓充电器开箱
包装盒正面印有Lenovo、LEGION品牌、中英双语版产品名称以及外观，包装外观整体设计和上一代拯救者140W PD3.1氮化镓快充充电器的相同。
包装盒天地盖设计，底部印有产品卖点、参数以及商家信息。
包装盒参数特写，下面结合实物进行介绍。
包装内含充电器、数据线以及使用说明书。
附带线缆为C to slim线，即俗称的方口线，端子内部针脚镀金处理。
另一端USB-C端子外壳磨砂处理，同时还设计有LEGION品牌。
测得方口线长度约为152.5cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得该线缆带有E-Marker芯片，支持联想170W快充。
拯救者170W氮化镓充电器设计语言与上一代的大体一样，外壳亮面磨砂撞色处理，造型棱角分明，但实际持握边缘并不硌手。
机身正面下方区域通过磨砂反衬设计LEGION品牌。
背面设计170W功率字样。
侧面亮面区域有多道磨砂斜条纹间隔设计，这也是这款新品在外观上的一大不同。
输入端配备固定国标插脚，靠一侧布局方便插拔。
输入端外壳同样亮面处理，并有充电器详细参数信息。
充电器参数特写
型号：LA170
输入：100-127V~50/60Hz 2.5A
输出：5/9/12/15V3A、20V6.75A（135W Max）
输入：200-240V~50/60Hz 2.5A
输出：5/9/12/15V3A、20V7A、20V8.5A
140W Max（C-C）
170W Max（C-Slim）
制造商：联想（北京）有限公司
充电器已经通过了CCC认证，以及VI级能效认证。
输出端配备单USB-C接口。
USB-C口外围设计有170W和闪电快充logo。
测得充电器机身高度为70.96mm。
宽度为70.95mm。
厚度为31.13mm。通过三围算得充电器体积约为156.73cm³，功率密度约为1.08W/cm³。
和苹果140W充电器对比，不仅输出功率更大，体积优势也很明显。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为250g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持QC3+/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、19.5V5A、20V6.75A六组固定电压档位，以及5-21V5A 一组PPS电压档位。
使用这款充电器给联想笔记本充电，测得功率约为20.58V 7.69A 158.21W。
联想拯救者170W氮化镓充电器拆解
看完了联想这款氮化镓充电器的外观和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的方案和用料。
首先沿壳体接缝撬开外壳，固定插脚通过导线焊接连接。
抽出内部PCBA模块，整体覆盖铜片散热。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为67.4mm。
PCBA模块宽度约为64.9mm。
PCBA模块厚度约为26.2mm。
PCBA模块正反面散热片通过焊接连接。
拆下包裹PCBA模块的散热片，变压器等发热元件涂胶加强散热，对应PCB背面设有导热垫。
散热片与导热垫之间使用麦拉片绝缘。
PCBA模块正面一览，左下角焊接滤波小板，小板上焊接安规X2电容和共模电感。下方焊接保险丝和共模电感。右侧焊接整流桥，在整流桥上设有散热片。右下角为PFC升压电感，上方为高压滤波电容。左上角焊接开关变压器，右上角焊接滤波电容小板，右侧焊接USB-C母座小板。
PCBA模块背面一览，右上角焊接PFC控制器，PFC开关管和PFC整流管。左下角焊接AHB控制器和半桥氮化镓芯片，以及贴片Y电容和反馈光耦。右下角焊接同步整流控制器和同步整流管，贴片Y电容和反馈光耦，VBUS开关管，另一面焊接协议芯片。
通过观察发现，联想这款170W氮化镓充电器采用PFC+AHB开关电源架构设计，PFC进行功率因数校正，AHB开关电源进行宽电压输出，最后由协议芯片通过光耦反馈控制接口输出电压，内部使用纳微氮化镓开关管和意法半导体氮化镓半桥芯片。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。
PCBA模块输入端一览，焊接保险丝，共模电感，安规X2电容。左侧焊接变压器和电解电容。
输入端保险丝来自华德电子，规格为5A250V。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制，底部焊接绝缘支架。
侧面焊接EMI小板，滤波电容和滤波电感，右侧为PFC升压电感。
安规X2电容来自KNSCHA科尼盛，规格为0.47μF。
小板正面还焊接一颗共模电感。
小板背面没有焊接元件。
共模电感采用扁铜线绕制，底部焊接绝缘支架。
整流桥来自扬杰科技，型号GBU810，规格为8A 1000V。
薄膜滤波电容来自KNSCHA科尼盛，为MPB系列壳装薄膜电容器，规格为1μF450V。
滤波电感采用磁环绕制。
输入端PFC控制器采用矽力杰SY5072B，丝印d9，运行在临界模式，采用恒定导通时间运行，内置的升压转换器采用准谐振开关，谷底开通，以获得高效率及优化EMI性能。
PFC开关管来自纳微，型号NV6136C，这是一颗高集成的氮化镓功率芯片，内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路，消除取样电阻的损耗。NV6136C内置170mΩ导通电阻，耐压700V的氮化镓开关管，支持2MHz开关频率，采用6*8mm QFN封装，节省面积。
纳微 NV6136C 资料信息。
充电头网通过拆解了解到，纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器、戴尔60W氮化镓快充、OPPO 50Ｗ饼干氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快充、联想YOGA 130W双USB-C口快充、安克65W氮化镓充电器（英雄联盟版）等知名品牌的数十款产品采用。
PCBA模块侧面焊接PFC升压电感，高压滤波电容，USB-C母座小板和输出滤波电容小板。
PFC升压电感特写，磁芯缠绕胶带绝缘。
PFC开关管来自MHCHXM海矽美，型号SFN06ACS。
GS3MB二极管用于PFC旁路。
两颗高压滤波电容来自绿宝石，规格为420V39μF。
另一颗滤波电容规格为420V22μF，总滤波电容容量为100μF。
AHB控制器来自杰华特，型号JW1556B，是一款非对称半桥反激式控制器，采用 QFN 4x4-20封装，适用于离线反激式转换器应用。输入电压范围 2.5-38V，最高工作频率达1.5MHz，支持65-300W快充应用。JW1556B针对笔记本电脑使用，进行峰值输出功率优化的型号，支持1-2倍的峰值功率，适用于笔记本电脑适配器使用。
杰华特 JW1556B 在重负载下工作在ZVS模式，支持Adaptive ZVS 开关，实现效率最优化。在轻负载下工作在DCM模式，可提供主电源开关和辅助开关两路输出控制，支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能。
为主控芯片供电的滤波电容来自艾华，规格为50V100μF。
半桥氮化镓器件来自ST意法半导体，型号MASTERGAN4，内部集成两颗650V耐压，导阻为225mΩ的氮化镓开关管，为半桥连接，芯片内部集成驱动器，输入逻辑信号即可控制，使用简单。采用9*9mm QFN封装，适用于半桥谐振开关电源应用。
谐振电容规格为0.47μF450V。
PCBA模块侧面焊接变压器，左侧焊接输出滤波电容小板。
变压器磁芯缠绕铜箔屏蔽，输出采用多层绝缘线。
变压器磁芯外套塑料壳绝缘。
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TMY1101K。
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。
另一颗贴片Y电容料号为TMY1471K。
光宝LTV1008光耦用于输出电压反馈调节。
另一颗LTV1008光耦用于PFC开关控制。
同步整流控制器来自杰华特，型号JW7726BL，是一颗支持ACF，DCM，CCM，QR，AHB等拓扑的同步整流控制器，支持高侧和低侧应用。相比传统的肖特基二极管，能够显著提高效率。JW7726BL由输出电压直接供电，具备快速驱动能力，用于CCM运行模式，采用SOT23-6封装。
杰华特 JW7726BL 资料信息。
两颗同步整流管来自东芝，型号TPH4R50ANH1，NMOS，耐压100V，导阻3.7mΩ，采用SOP Advance封装。
六颗滤波电容焊接在小板上，滤波电容来自绿宝石，规格为680μF25V。
小板背面没有焊接元件。
协议芯片来自慧能泰。型号HUSB362，是一款支持PD3.1 EPR且集成32位 RISC-V MCU的高性能PD协议芯片，带有32 KB MTP存储器，支持多个具有可编程电压和电流的PDO，如PPS PDO、EPR PDO，所有的PDO都完全符合USB PD 3.1 V1.7规范。HUSB362已通过了USB-IF协会的PD3.1合规性测试，EPR TID为9692。
VBUS开关管来自富鼎先进，型号AP3NR68CDT，NMOS，耐压30V，导阻0.68mΩ，采用PDFN5*6封装。
USB-C母座焊接在垂直小板上，对应数据线设有TVS二极管进行静电防护。
小板背面没有焊接元件。
USB-C母座采用过孔焊接固定，黑色舌片不露铜。
全部拆解完毕，来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上联想170W氮化镓充电器核心元器件清单，方便大家查阅。
联想170W氮化镓充电器采用黑色机身，配有固定插脚，适合放在电脑包夹层内部与电脑一同携带，相比传统大块头充电器更轻，更小，携带体验也更好。充电器为单USB-C输出接口，支持使用USB-C线为笔记本进行140W快充输出，还支持使用自带的转接线为笔记本进行170W快充输出。USB-C口还支持PPS快充，可以为其他品牌的手机和笔记本电脑充电。
充电头网通过拆解了解到，联想170W氮化镓充电器PCBA模块整体包裹黄铜散热片，并填充导热胶，粘贴导热垫加强散热效果。充电器内部采用PFC+AHB架构，PFC采用矽力杰SY5072B控制器搭配纳微NV6136C氮化镓功率芯片。AHB采用杰华特JW1556B搭配意法半导体MASTERGAN4氮化镓半桥芯片。
同步整流采用杰华特JW7726BL同步整流控制器搭配两颗东芝TPH4R50ANH1同步整流管，协议芯片采用慧能泰HUSB362。充电器内部采用绿宝石高压电解电容和固态电容滤波，内部采用PCB小板垂直焊接，结构紧凑，充分利用空间。充电器内部用料及做工扎实可靠。
