小身材大功率小米33W氮化鎵充電器評測
近日,小米上架了一款mini氮化鎵充電器,採用小方塊外觀造型設計。整體機身雖然小巧,但其卻支持高達33W的功率輸出,兼容小米私有大功率快充及通用的PD快充協議,對於絕大部分的手機及平板甚至筆電都可以提供用電支持,伴隨著小米上架產品,也一起來看看這款充電器究竟有多香。
據充電頭網統計,小米33W氮化鎵充電器是小米推出的第三款氮化鎵充電器,此前小米已經推出了小米65W USB-C氮化鎵充電器和小米55W USB-A魔改氮化鎵充電器,充電頭網此前也針對這兩款氮化鎵充電器推出了詳細的評測報告,感興趣的朋友可以點擊產品名稱跳轉查看。
哦,對了,充電頭網還在第一時間對其進行了拆解並推出了詳細的拆解報告,感興趣的可以點擊查看。
一、產品的包裝盒
小米33W氮化鎵充電器的包裝盒通體白色的外觀,從正面可以看出產品的外觀圖,底部是產品的名稱:小米GaN充電器Typc-C 33W。
包裝盒背面印有具體的參數信息,這個我們後面再看。
直接拆開包裝盒,除了標準的充電器和說明書之外還附帶了數據線。
二、小米33W氮化鎵充電器外觀
小米33W氮化鎵充電器採用方塊的外觀造型設計,是小米快充家族為數不多的mini體積大功率的充電器。
小米33W氮化鎵充電器通體白色機身,四周邊角過渡圓潤,上下兩側削平處理。
殼體側面鐳雕了xiaomi 33W的文字信息。
充電器採用單USB-C物理輸出接口設計。
具體的參數方面:
產品名稱:小米GaN充電器Typc-C 33W
型號:AD33G
輸入:100-240V 50/60Hz 0.85A
輸出:5V3A、9V3A、11V3A、12V2.5A 33W MAX
執行標準:GB17625.1-2012、GB4943.1-2011、GB/T9254-2008
監製:江蘇紫米電子技術有限公司
製造商:南京酷科電子技術有限公司
生產商:賽爾康(貴港)有限公司
S/N:31329/00029551
此前,小米推出的65W氮化鎵USB PD快充充電器也由酷科研發,可見酷科在GaN氮化鎵充電器研發方面有很深的造詣。
在包裝內小米還附帶了一根雙USB-C的線材。
線材端到端的長度約為106cm。
使用POWER-Z KM001C未讀取到線材的emarker信息參數。
通過了解得知,附送的這條USB-C線支持60W最大充電功率,可滿足手機、平板、筆記本電腦等日常充電使用。
三、體積重量
下面是重頭戲,有多大,有多重,一測便知。
使用卡尺實測充電器的長度約為30.33mm。
寬度約為30.28mm,充電器的長寬幾乎相同。
不算插腳的厚度約為34.26mm。
充電器的三維參數為30.33×30.28×34.26mm,可計算體積約為31.464cm³,以最高輸出33W計算,功率密度約為1.05W/cm³ 。值得一提的是小米經典的65W氮化鎵充電器的三維尺寸為30.8×30.8×56.3mm,小米33W氮化鎵充電器在外觀上可以大致理解為是小米65W氮化鎵充電器的一半。
將一元硬幣直接附在旁邊可以對充電器有個直觀的感受。
和同樣支持30W輸出功率的蘋果充電器對比,大小感知很明顯。
和蘋果經典的5W豆腐頭對比,大了一圈。
充電器的淨重約為50.7g。
拿在手上非常小巧,有一種拿著20W PD充電器的感覺,但實際上是支持33W的充電功率的。
四、協議檢測
下面來看看這麼小的充電器究竟支持哪些快充協議吧。
使用power-Z KT002讀取充電器的快充協議,實測支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC以及FCP等快充協議。
讀取充電器的PDO報文,實測支持5V3A、9V3A、12V2.5A三個固定PD輸出檔位以及5-11V 3A一組PPS快充檔位,此外充電器還支持小米11V3A私有快充檔位。
五、輸出兼容性測試
這個模塊主要是看看充電器對於設備的快充支持情況,方便讀者可以直觀的看到充電數據。
使用充電器為iPhone 12 Pro充電,功率為8.89V 2.53A 22.54W,充電器可以為iPhone 12 Pro提供PD快充。
使用充電器為小米11充電,功率為8.67V 2.99A 26.01W,對小米11的快充支持情況明顯更好一些。
使用充電器為小米10 Pro充電,功率為8.44V 2.86A 24.22W,同樣處於大功率快充狀態。
使用充電器為紅米K30 Pro充電,功率為9.42V 3.00A 28.33W。
使用充電器為小米9充電,功率為9.47V 2.59A 24.57W。
使用充電器為黑鯊3S充電,功率為8.39V 3.00A 25.20W。
使用充電器為努比亞紅魔5G手機充電,功率為8.44V 2.99A 25.26W。
使用充電器為華為Mate30 Pro充電,功率為8.95V 1.45A 13.05W。
使用充電器為三星S21充電,功率為8.64V 2.24A 19.42W。
使用充電器為三星S20 Ultra充電,功率為8.95V 3.00A 26.86W。
使用充電器為iPad Air 4充電,功率為11.89V 2.33A 27.78W。
使用充電器為MacBook Pro充電,功率為11.89V 2.40A 28.54W。
在為MacBook Pro充電時調出詳細的充電數據,可以看到此時POWER-Z KM001C測試儀已經讀取到充電器的PDO輸出檔位。
MacBook Pro此時向充電頭申請12V 2.5A快充檔位,隨後充電器調整至12V2.5A輸出檔位為MacBook Pro充電。一系列的操作下來充電器就可以根據輸出設備的不同而提供不同的快充檔位。
這也是POWER-Z KM001C測試儀的一大特點,可以監測到當設備連接到充電器之後開始充電到握手適合的快充輸出檔位之間的一系列變化過程。
此外充電器還可以為Switch掌機充電,功率為11.93V 1.30A 15.62W。
由於小米33W氮化鎵充電器最高支持12V2.5A 30W的PD快充輸出,而Switch的底座模式需要15V3A的PDO電壓檔位才可以激活,所以小米33W氮化鎵充電器無法激活Switch的底座TV模式。
將所有的測試數據匯總,小米33W氮化鎵充電器對於設備快充的支持情況表現不錯,尤其是針對小米系、三星、黑鯊、一加等支持PPS快充的手機的充電功率表現非常好。
整個柱狀圖的走向較為平緩,筆電的充電功率最高,在28W以上,剩下的其他設備的充電功率均處於正常水平。
同時也兼顧了小型用電設備的用電需求,用戶可以使用充電器為手環藍牙耳機等小型設備充電。
六、滿載穩定性
按照額定功率12V 2.5A 30W滿載對充電器進行穩定性測試,測試時間為一小時,測試過程中電壓值呈水平直線,無明顯波動情況,長時間滿載也可以穩定輸出。
七、看不見的性能測試
對於充電器的測試筆者此次還增加了待機功耗、轉換效率以及紋波這些日常使用中“看不到”的性能測試,方便讀者更加清晰透徹的了解到充電器各方面的性能表現。
1、待機功耗
經過功率計測試,小米33W氮化鎵充電器在220V 50Hz的空載功耗為0.017W,換算下來一年損耗的電能約為0.15KW·h,若市價電為0.6元/KW·h,則充電器一年的空載功耗約為0.09元左右。
110V 60Hz時的空載功耗為0.014W,換算下來,一年損耗的電能約為0.12KW·h,若市價為0.6元/KW·h,則充電器一年的空載功耗約為0.07元左右。
2、轉換效率
220V 50Hz下,將小米33W氮化鎵充電器在各個電壓檔位的輸出功率拉滿進行測試:三個檔位測得插線板AC端輸入功率和USB端輸出功率,通過計算,可得充電器的轉換效率從88.46%到91.57%不等。
110V 60Hz下,充電器的轉換效率從88.49%到90.75%不等。
3、紋波測試
空載情況下:三個檔位輸出時紋波峰峰值從38.4mVp-p到44.4mVp-p不等。
重載情況下:六個檔位輸出時紋波峰峰值從88.8mVp-p到109.0mVp-p不等。
充電器在110V 60Hz交流輸入的情況下進行了空載與重載的紋波測試,測試結果如下:
空載情況下:三個檔位輸出時紋波峰峰值從30.4mVp-p到34.4mVp-p不等。
重載情況下:六個檔位輸出時紋波峰峰值從93.6mVp-p到113.0mVp-p不等。
紋波測試小結
國家標準中充電器紋波要求是不高於200mVp-p,小米33W氮化鎵充電器在110V 60Hz、240V 50Hz輸入電壓下,所有輸出功率紋波峰峰值均低於200mVp-p這個標準很多,表現不錯。
八、充電全程實測
為了方便讀者對於充電器充電的性能表現,此次在產品文章中加入了全程實測的數據結果,下面是整個充電全程的測試結果。
使用小米33W氮化鎵充電器為小米11充電,開始時便處於11V3A快充輸入狀態。約32分前電壓一直處於緩慢上升的狀態,功率在28W左右。隨後功率和電流逐漸下降直至充電結束,全程耗時約59分鐘,最大功率為9.15V 3.01A 27.58W。
筆者還將其繪製成曲線圖,從曲線圖的數據可以看到,小米33W氮化鎵充電器為小米11充電15分鐘可以充入34%的電量,半小時充電69%,完全充滿需要59分鐘。
九、溫升
得益於氮化鎵功率器件成功量產商用,大功率充電器小型化得以實現,讓消費者可以享受這種新時代科技,很多讀者非常關心氮化鎵充電器發熱量,所以我們加入了溫升測試,但首先要明白幾個溫升測試小知識。
充電器熱量跟功率密度、效率值、內部方案設計、環境溫度等等有關,功率密度低的產品因為體積大有足夠的空間讓元件佈局隔開,表面溫度會較低,但體積往往十分巨大。而功率密度高的產品,內部往往採用了立式插板元件堆疊等設計,盡可能地將充電器做小方便用戶攜帶,理論上溫度會比功率密度低的產品熱。
另外單口充電器與多口充電器因為電路設計上不同的發熱也有區別,單口充電器屬於AC to DC直接輸出方式,多口充電器則是AC to DC to DC,經過二次壓降發熱量相對單口充電器會高一點。
作為參照,滿載一小時測試中,低功率密度的氮化鎵充電器滿載溫度一般在60-70度之間,而高功率密度的單口氮化鎵充電器一般在70度左右,高功率密度的多口氮化鎵充電器溫度一般都會超過70度。
對充電器的溫升進行測試,測試條件為在溫度約為25℃的恆溫箱中以12V 2.5A 30W的功率持續輸出一小時的溫升情況進行測試。
測試開始前充電器的溫度為26.7℃。
以30W的PD輸出功率滿載輸出1小時後採集到充電器的溫度為65.6℃,溫升38.9℃。
充電器的另一側,溫度為67.8℃,溫升41.1℃。
充電頭網總結
從小米發布的這款33W氮化鎵充電器上就可以看出小米將更多的氮化鎵充電器帶入到自家旗下的快充家族。目前小米旗下已推出了18W、20W、33W、45W、55W氮化鎵、65W氮化鎵、120W等不同功率充電器,覆蓋不同的用戶群體。
11V3A 33W快充是紅米手機搭載的快充功率段,此前小米也推出了支持33W功率輸出的充電器MDY-11-EX,只不過個頭較大,並且採用魔改USB-A輸出接口。此次的升級版可以說是為用戶提供了一個完美的33W快速充電器的解決方案。
此次小米推出33W氮化鎵充電器不僅支持自家的11V3A快充,對於通用的PD快充也可以提供30W的輸出功率。充電器支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC以及FCP等快充協議,支持支持5V3A、9V3A、11V3A、12V2.5A三個固定PD輸出檔位以及5- 11V 3A一組PPS快充檔位。在實際的兼容性測試中為大多數設備充電都可以觸發相應的快充,對於小米系手機可以提供28W左右的快充功率,對於通用的PD快充設備也可以提供30W的快充功率,整體表現不錯。
33W的小米快充以及30W的PD快充可以為手機、平板甚至筆電提供充電並且滿足功率需求,一個充電器即可解決電子設備三件套甚至四件套的用電需求,並且體積非常小巧,無論是在家等固定地點使用還是出門攜帶都非常不錯。