經專業(yè)拆解機構——充電頭網的拆解報告顯示：古石一款188W多口氮化鎵桌面充電器的PFC升壓電感采用了森國科第五代TMPS碳化硅二極管：型號為KS08065D，耐壓650V，正向電流8A，最高工作溫度175℃，采用PDFN5*6封裝。

經過性能測試和市場驗證，森國科多款碳化硅二極管產品型號可用于PD電源，以下選型僅供參考：

深圳市森國科科技股份有限公司是一家專業(yè)從事碳化硅（SiC）功率器件設計及銷售的國家高新科技企業(yè),總部設在深圳?，F(xiàn)主營的第五代650V和1200V SiC二極管系列、1200V SiC MOSFET產品已實現(xiàn)了量產，合作的客戶涉及了新能源汽車、光伏逆變器、儲能逆變器、礦機電源、通信設備電源、5G微基站電源、服務器電源、工業(yè)電源、快充電源、軌道交通電源、充電樁電源模塊等多個大型領域。

森國科合作最密切的供應商是全球公認的特色工藝第一名的X-FAB，我們的產品在封裝工藝上取得了重大突破，完成了從SMA到TO-247全系列的產品封裝布局，推出了最低漏電流、最小封裝、最低Vf的各系列SiC器件，可滿足客戶的多樣化需求。

前言

充電頭網拿到了古石一款188W多口氮化鎵桌面充參考設計，這款桌面充內置ST意法半導體二合一控制器和氮化鎵半橋芯片，采用數字內核控制，具有小體積，高性能，高集成度優(yōu)勢，滿足多口快充以及其他大功率應用，為未來PD3.1充電器帶來更靈活的解決方案。

充電器設計為3C2A輸出，其中USB-C1和C2接口均具備140W PD3.1輸出。其他接口也支持快充，可滿足電腦與手機同時充電需求。下面就帶來這款桌面充的參考設計解析，一起看看內部設計。

古石188W多口桌面充電器邊緣弧面過渡，產品整體看去扁平而圓潤，機身正背面和邊緣外殼噴刷銀灰色金屬漆，商務氣息十足。

機身頂部印有188W GaN Fast，左側設有指示燈。

底部外殼印有充電器參數。

產品參數特寫

型號：GS-W188A0957

輸入：100-240V~50/60Hz 2.5A

USB-C1/C2輸出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A

AVS：15V-28V5A 140W Max

USB-C3輸出：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

PPS1：3.3V-11V3A

PPS2：3.3V-16V2A 30W Max

USB-A1輸出：3.3-12V2.2A、5V3A、9V2A、12V1.5A 22W Max

USB-A2輸出：5V3A、9V2A、12V1.5A 18W Max

雙口輸出：

C1+C2：100W+65W 165W Max

C1/C2+C3：140W+30W 170W Max

C1/C2+A1：140W+22W 162W Max

C1/C2+A2：140W+18W 158W Max

C3+A1：5V3A 15W Max

C3+A2：30W+18W 48W Max

A1+A2：22W+18W 40W Max

三口輸出：

C1+C2+C3：100W+45W+30W 175W Max

C1+C2+A1：100W+45W+22W 167W Max

C1+C2+A2：100W+45W+18W 163W Max

C1/C2+（C3+A1）：100W+15W 155W Max

C1/C2+C3+A2：140W+30W+18W 188W Max

C1/C2+A1+A2：140W+22W+18W 180W Max

（USB-C3+A1）+A2：15W+18W 33W Max

四口輸出：

C1+C2+（C3+A1）：100W+45W+15W 160W Max

C1+C2+C3+A2：100W+30W+30W+18W 178W Max

五口輸出：

C1+C2+（C3+A1）+A2：100W+45W+15W+18W 178W Max

產品通過了CB、CE、UKCA、FCC、PSE、UL、KC、CCC認證。

四端設有防滑墊。

輸入端為8字插口。

輸出端配備3C2A五個USB接口，最多可同時給五臺設備供電。

實測這款桌面充電器機身長度為123.38mm。

寬度為90.4mm。

厚度為33.3mm。

另外測得充電器凈重約為525g。

古石 x 意法188W充電器參考設計解析

看完了這款參考設計的外觀，下面就進行拆解，對這款參考設計進行詳細解析，一起來看看設計和用料如何。

撬開充電器前后和左右兩側的蓋板打開充電器外殼，內部PCBA模塊固定黃銅散熱片。

PCBA模塊通過螺絲固定。

擰下固定螺絲，取出PCBA模塊。

在PCBA模塊背面粘貼散熱銅片和絕緣麥拉片。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為117.76mm。

PCBA模塊寬度約為82mm。

PCBA模塊厚度約為24.33mm。

拆下PCBA模塊正面的散熱片，主板正面幾近灌膠處理，導熱膠填充器件縫隙同時起到加固作用。

將導熱膠清理干凈，PCBA模塊正面一覽，右側為交流輸入端，焊接電源插座，保險絲，壓敏電阻，安規(guī)X2電容，共模電感。向左焊接整流橋，濾波電容和濾波電感，下方為PFC升壓電感，NTC熱敏電阻和高壓濾波電容。在PFC升壓電感左側為變壓器，變壓器上方焊接輸出濾波電容電感，下方焊接諧振電容和諧振電感，左側為降壓輸出小板。

PCBA模塊背面焊接PFC開關管，PFC整流管，ST意法半導體二合一控制器，ST意法半導體氮化鎵半橋芯片，同步整流控制器和同步整流管，還焊接一顆反饋光耦和兩顆貼片Y電容。

通過對PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn)，這款參考設計采用ST意法半導體 PFC+LLC二合一方案，并使用氮化鎵開關管用于PFC升壓，氮化鎵半橋芯片用于LLC開關電源，同步整流控制器也來自意法半導體，固定電壓輸出。輸出電壓通過降壓電路進行輸出。

PCBA模塊輸入端一覽，焊接電源輸入插座，保險絲，壓敏電阻，共模電感和安規(guī)X2電容，左側焊接高壓濾波電容。

輸入端保險絲來自誠潤電子，規(guī)格為5A 250V。

壓敏電阻來自嵩隆，型號VDR14D471K，用于吸收雷擊浪涌。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規(guī)X2電容來自JURCC捷威，規(guī)格為0.68μF。

PCBA模塊側面焊接安規(guī)X2電容，共模電感，整流橋，濾波電容和濾波電感，固態(tài)電容和濾波電感以及輸出降壓小板。

第二級共模電感采用扁銅線繞制，底部焊接絕緣支架。

整流橋來自XCH旭昌輝，型號GBU1010，規(guī)格為10A 1000V，使用兩顆并聯(lián)。

兩顆薄膜濾波電容105J450V。

兩顆薄膜電容和磁環(huán)電感用于濾波。

意法半導體的STNRG011是一顆數字化多模式PFC+ST專利time shift控制模式的LLC控制器，內置800V高壓啟動電路，內置輸入電壓檢測和X電容放電功能，可降低待機功耗。內置的PFC控制器支持輸入電壓前饋，THD優(yōu)化以及頻率限制，運行在增強型固定導通時間模式下的臨界模式。

STNRG011內置整套的PFC保護，諧振半橋的時間方便控制，支持快速突發(fā)模式的增強型輕載突發(fā)模式，內置完整的半橋保護功能?？捎糜陂_放式電源、平板電視電源、PC電源和適配器應用。

STNRG011采用SO20封裝，引腳采用區(qū)塊化設計，將高壓和驅動引腳與采樣引腳分開，便于電路優(yōu)化設計。內置8位數字內核控制，內置數字算法和硬件模擬電路，實現(xiàn)高性能和高可靠的電源設計。芯片內置ROM存儲器用于存儲算法，參數可在生產階段存儲在器件存儲器中，實現(xiàn)靈活的功能配置。并支持UART引腳通信，實現(xiàn)監(jiān)控功能，連接外部存儲器或從外部存儲器更新內部存儲信息。

PFC開關管來自潤新微，型號XG65T125HS1B，耐壓650V，導阻125mΩ，柵極支持20V耐壓，采用QFN8*8封裝。

PFC升壓電感采用利茲線繞制。

碳化硅二極管來自森國科，型號KS08065-D，規(guī)格為650V 8A，采用PDFN5*6封裝。

側面焊接高壓濾波電容、NTC熱敏電阻、諧振電感、諧振電容以及主控芯片供電電容。

NTC熱敏電阻來自至敏，型號HNP2R5D15，用于抑制電解電容的充電電流。

高壓濾波電容來自永銘，規(guī)格為120μF 450V。

LLC開關管來自ST意法半導體，是一顆半橋氮化鎵芯片，型號為MASTERGAN4，芯片內置驅動器和兩顆650V耐壓，225mΩ導阻的氮化鎵開關管。芯片控制信號走線與功率走線分離設計，便于走線。

為主控芯片供電的濾波電容來自JSH萬京源，規(guī)格為25V 220μF。

諧振電容來自JURCC捷威，規(guī)格為0.033μF。

諧振電感磁芯包裹膠帶絕緣。

變壓器次級采用多層絕緣線繞制。

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，非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產及銷售，注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應用，為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證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快充充電器等數十款大功率充電器使用外，也可應用于海陸通、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可。

另一顆貼片Y電容料號相同。

奧倫德 OR1009光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器采用ST意法半導體的SRK2001同步整流控制器，是一顆用于LLC諧振轉換器的自適應同步整流控制器，內置雙NMOS驅動輸出，支持32V供電電壓，具備35ns的總關斷延遲，支持標準驅動電壓的同步整流管。

同步整流管來自芯控源，型號AGM042N10A，是一顆100V耐壓的NMOS，導阻4.2mΩ，采用PDFN5*6封裝，兩顆用于LLC同步整流。

輸出濾波電容和濾波電感特寫，電源輸出使用四顆470μF 35V固態(tài)電容濾波。

輸出濾波電感特寫。

輸出小板正面焊接USB-C和USB-A母座，以及輸出濾波電容。

將小板拆下，背面焊接降壓主控芯片、降壓MOS管和降壓電感，USB-C和USB-A母座均采用過孔焊接。

USB-C1口降壓協(xié)議芯片都是采用智融SW3566H。這是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電SOC芯片，支持USB-C和USB-A接口充電，并支持雙口獨立限流。芯片內部集成了高效率同步降壓轉換器，支持20V7A和28V5A輸出，支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充協(xié)議，支持快充協(xié)議定制，最大支持140W輸出功率。

SW3566H集成了CC/CV模式，雙口管理邏輯和母線電壓檢測，搭配對應的降壓開關管和VBUS開關管即可實現(xiàn)雙口降壓輸出。芯片內置的降壓轉換器工作頻率為180KHz，支持PWM和PFM工作模式。輸出電流，線損補償等保護閾值均可通過I2C接口進行設定，內置的ADC可實現(xiàn)輸入輸出電壓，輸出電流，芯片溫度等9個通道的數據采樣，支持外接MCU進行參數顯示。

SW3566H支持36V輸入電壓，最高輸出電流7A，芯片內置軟啟動，輸入過壓/欠壓保護，輸出過壓/欠壓保護，輸出過流/短路保護，DP/DM/CC過壓保護，芯片過熱保護和外接NTC熱敏電阻保護，以及限功率保護。芯片采用QFN4*4-32封裝。

兩降壓MOS管采用芯電元PES055N04G，NMOS，耐壓40V，DFN5x6-8L封裝。

USB-C1口輸出VBUS開關管采用冠禹KS4216MAT，NMOS，耐壓40V，PDFN3333封裝。

USB-C2口降壓電路的降壓協(xié)議芯片也是采用智融SW3566H。

降壓MOS管采用冠禹KS4216NAT，NMOS，耐壓40V，采用PDFN5060封裝。

USB-C2口輸出VBUS開關管也是采用冠禹KS4216MAT。

USB-C3和USB-A1口降壓協(xié)議IC采用智融SW3517S。這是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片，支持A+C口任意口快充輸出，支持雙口獨立限流。其集成了5A高效率同步降壓變換器，支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多種快充協(xié)議，最大輸出PD 100W（20V5A），CC/CV 模式，以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件，即可組成完整的高性能多快充協(xié)議雙口充電解決方案。

USB-A2口降壓協(xié)議芯片采用智融SW3521，這是一款高集成度的多快充協(xié)議充電芯片，其集成了 3.5A 高效率同步降壓變換器，支持 QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP 等多種快充協(xié)議以及 CC/CV 模式。外圍只需少量的器件，即可組成完整的高性能多快充協(xié)議充電解決方案。

指示燈特寫。

輸出小板上二次濾波固態(tài)電容均來自萬京源，有180μF 35V和100μF 35V兩種規(guī)格。

USB-C母座采用過孔焊接固定，白色膠芯不露銅。

充電頭網拆解總結

古石這款氮化鎵桌面充參考設計具備188W輸出功率，具備3C2A接口配置，其中兩個USB-C接口支持140W PD3.1快充，并支持功率自動分配，可滿足筆記本與手機同時快充需求。

充電頭網通過拆解了解到，古石這款參考設計采用ST意法半導體STNRG011二合一控制器，芯片內部采用數字控制，支持PFC和LLC控制，并采用MASTERGAN4氮化鎵半橋芯片。PFC開關管采用潤新微XG65T125HS1B氮化鎵開關管，PFC整流管采用森國科KS08065-D碳化硅二極管。

同步整流控制器采用意法SRK2001搭配芯控源AGM042N10A同步整流管，固定電壓輸出。輸出采用智融SW3566H、SW3517S和SW3521芯片進行快充輸出。ST意法半導體這款快充電源采用二合一控制器和氮化鎵半橋芯片，提高了快充電源的集成度，簡化設計和調試，滿足快充電源和大功率適配器應用。

審核編輯：劉清