拆解報告:MI小米65W 1A1C氮化鎵充電器AD652G
早在氮化鎵快充市場爆發時,MI小米就推出了自家首款65W單C口氮化鎵充電器AD65G,憑藉小巧的體積以及不錯的做工用料,獲得不少人的喜愛。而後小米又陸續推出了55W和33W功率兩款氮化鎵快充,其中33W氮化鎵充電器AD33G還有“小鋼砲”之稱,小巧而性能強悍。充電頭網還對小米這三款氮化鎵充電器進行了簡單的匯總對比。
如今小米氮化鎵快充家族又迎來了一個新成員——GaN充電器65W(1A1C),同為65W級氮化鎵快充,比起初代,這款充電器配備1A1C兩個接口,同時配備可折疊插腳,主打便攜以及雙口快充,可以滿足筆電和手機45W+18W同時快充需求。產品也是一推出就獲得不少人的關注,那下面充電頭網就對小米的新品氮化鎵快充進行詳細拆解,看看具體用料做工如何。
一、小米65W 1A1C氮化鎵充電器外觀
包裝盒包裹一層防熱縮塑封膜,正面印有MI logo、充電器套裝圖、產品名稱、65W以及USB-C接口標識。
包裝盒採用天地蓋設計,底部印有充電器參數、生產商和製造商等信息。
包裝內含充電器、CC數據線以及使用說明書。
線頭塑料殼亮面設計,並包裹防刮塑料膜。
USB-C公頭特寫,USB2.0數據傳輸,非全PIN端子。
線長約155cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM001C檢測,顯示該線纜帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為20V5A,數據傳輸能力為USB 2.0。
充電器採用長條方柱造型設計,腰身光滑且各面過渡圓潤,整體設計非常簡潔。
腰身其中一面印有Xiaomi 65W字樣。
輸入端外殼上標註有充電器參數
型號:AD652G
輸入:100-240V~50/60HZ 1.7A
單口輸出:
USB-A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A,18W Max
USB-C:5V3A、9V3A、11V5A、12V3A、15V3A、20V3.25A,65W Max
雙口輸出:
USB-A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A,18W Max
USB-C:5V3A、9V3A、11V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A,45W Max
製造商:南京酷科電子科技有限公司
監製:江蘇紫米電子科技有限公司
生產廠:賽爾康(貴港)有限公司
充電器已經通過了CCC認證和VI級能效認證
配備可折疊國標插腳。
頂面配有1A1C接口,均為白色膠芯。
使用游標卡尺實測充電器機身長度為71.78mm。
寬度為30.87mm。
厚度為30.93mm。通過三維算得充電器體積約為68.54cm³,功率密度為0.94W/cm³。
和小米65W單口氮化鎵充電器對比,兩者橫截面大小相當。
長度稍長一些。
不過好在採用可折疊插腳,便攜性會更有優勢。
和一元硬幣大小直觀對比。
和蘋果61W充電器對比,體積優勢非常明顯。
拿在手上的直觀感受。
淨重約為104g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0和QC3.0快充協議。
另外使用KT002測得USB-C口支持Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、PD3.0、PPS快充協議。
此外還測得C口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及5-11V5A和5-20V3.25A兩組PPS電壓檔位。
二、小米65W 1A1C氮化鎵充電器拆解
將輸入端外殼拆開,邊緣採用超聲波焊接固定。
機身殼內部一覽,採用金屬彈片接觸通電。
充電器模塊覆蓋純銅散熱片,輸入端覆蓋一塊塑料殼,接觸端子沉金處理。
主板背面也有散熱片和隔離板,低壓側包裹膠帶加強絕緣,散熱片錫焊固定在主板上。
測得模塊長度為59.42mm。
寬度為26.82mm。
厚度為27.09mm。
將散熱片拆掉,主板背面有導熱墊幫助導熱。
輸入端套有塑料殼,起到支撐散熱片的作用。中間橫置一顆高壓濾波電解電容,並包裹絕緣膠帶加強絕緣,頂部還套有黑色膠套與輸出小板絕緣。
拆掉塑料殼,輸入端垂直焊接兩塊小板,小板上是交流輸入濾波和整流電路。小米65W氮化鎵充電器通過多塊小板焊接元件,提高充電器內部的空間利用率,從而實現高密度的充電器設計。
左側是平面變壓器小板,通過膠水與電容等器件固定成一個整體。
PCB板背面一覽,變壓器對應區域鏤空,以降低厚度。主板背面可以看到開關電源主控芯片、反饋光耦、貼片Y電容、氮化鎵功率芯片以及用於A口輸出的同步升降壓轉換器等器件。
輸入端一覽,兩塊小板垂直焊接在主板上,結構非常穩定。
將兩塊小板拆下,其中一塊上有保險絲、安規X電容以及共模電感。小板上圓形空位是主板上的濾波電感位置。
小板另外一面印有由南京酷科電子科技有限公司設計,HA729為內部型號,EMI表示這塊小板是負責EMI濾波功能。
另外小米GaN充電器Type-C 65W以及小米GaN充電器Type-C 33W兩款充電器也都是有南京酷科電子科技有限公司設計。
另一顆小板上有兩顆整流橋。
延時保險絲規格為3.15A 250V。
安規X電容容量0.33μF。
共模電感雙線繞製,用於濾除EMI干擾。
FMB30M整流橋特寫,設置兩顆以均攤發熱。下面兩顆二極管和電阻用於NCP1342主控的高壓啟動和X電容放電。
側面一覽,大小兩顆電解電容均包裹絕緣膠帶。USB-A接口小板上的合金電感打膠加固。
差模濾波電感特寫。
一大一小兩顆高壓濾波電解電容均來自艾華,和差模電感組成π型濾波。
規格分別是400V100μF和400V18μF,經過實際測量電路並分析,其中18μF電容用於承載開關紋波電流,100μF電容用於整流濾波。
開關電源主控芯片採用ON安森美NCP1342,這是一顆高頻準諧振反激初級PWM控制器,內置主動X2電容放電和多重完善的保護功能,具有超低的待機功耗,左下角RT1是一顆熱敏電阻,配合NCP1342,檢測充電器工作時的溫度,進行過熱保護。
充電頭網通過拆解了解到,採用安森美NCP1342主控芯片的還有mophie 65W 1A1C氮化鎵快充、品勝65W 2C1A氮化鎵快充、即刻65W 2C1A氮化鎵快充、紅魔手機120W氮化鎵快充、閃極90W 2C1A氮化鎵快充、LG 65W氮化鎵充電器、小米120W超級快充、iQOO 120W閃充充電器等。
初級開關管採用納微NV6115氮化鎵功率芯片,該芯片為高頻軟開關拓撲優化。內置獨立的驅動器以及復雜的邏輯控制電路,支持5-15V的寬範圍邏輯信號輸入。內置170mΩ導阻、耐壓650V的氮化鎵開關管,支持2MHz開關頻率。採用5*6mm QFN封裝,節省面積。納微通過將驅動器和氮化鎵開關管以及邏輯電路集成在一個封裝中,實現了高集成度,高可靠性的氮化鎵功率芯片設計。
納微半導體NV6115 詳細資料。
充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W餅乾氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、小米65W USB PD氮化鎵充電器、SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器1A1C、Anker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器、ROxANNE 66W氮化鎵USB PD雙口快充充電器等產品採用,獲得市場高度認可。
EL億光1018光耦,用於初級次級通信,反饋調節輸出電壓。旁邊是兩顆貼片Y電容串聯。
平面變壓器小板兩端貼有絕緣膠帶包裹的鋁散熱片幫助散熱,左側的散熱片下面是同步整流管,並塗有矽脂導熱。
輸出端一覽,兩個母座間有兩顆輸出固態電容,並打膠固定。
絕緣膠帶包裹的鋁散熱片。小米採用這種導熱方式代替導熱墊,成本要高一些,但導熱效果更好。
將小板拆下,輸出端可以看到同步整流控制器以及整流管,還有一顆VBUS開關管。USB-C母座沉板焊接。
平面變壓器另一面粘貼絕緣膠帶,輸出端有一顆協議芯片。通過將同步整流電路和協議芯片都整合在平面變壓器的電路板上,可減小走線長度,降低輻射干擾,並提高空間利用率。
平面變壓器磁芯一端印有TEC25003SE字樣。
磁芯與變壓器電路板之間塞有一塊藍色導熱墊,將線圈發熱傳導至磁芯加強散熱。
將平面變壓器磁芯敲碎,所在區域環形線圈設計。
絲印IBHJM次級同步整流控制器,實際型號為MP6908A,來自MPS芯源半導體,最高工作頻率600KHz。
MPS MP6908A詳細規格參數。
充電頭網拆解了解到,採用MPS MP6908A的還有努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器Pro、堅果65W單C口氮化鎵充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、戴爾90W氮化鎵充電器、聯想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、飛利浦65W快充插座等。
此外MPS同步整流芯片還被小米9 Pro原裝45W快充充電器、thinkplus 45W USB PD充電器、thinkplus 65W口紅USB PD充電器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充電器、GooglePixelbook原裝45W USB PD快充充電器等數十款產品採用。
同步整流管為東芝TPH4R50ANH,100V耐壓,導阻3.7mΩ,適合於DC-DC轉換器,開關穩壓器和馬達驅動。
東芝TPH4R50ANH 詳細資料。
小板上一角是一顆絲印D8B的穩壓芯片,為協議芯片供電。
USB PD快充協議芯片採用賽普拉斯CYPD3174,該芯片支持PD3.0包括PPS協議,支持QC4.0,蘋果2.4A等其他快充協議;內置多重全面的保護功能,內置32位M0處理器,集成振盪器且無需外部時鐘。
賽普拉斯CYPD3174資料信息。
賽普拉斯CYPD3174支持一個USB-C和一個USB-A口,USB-C口輸出電壓通過光耦調節,並且可通過I2C接口與南芯升降壓轉換器通訊,調節USB-A口的輸出電壓,實現雙口同時快充。
輸出VBUS開關管採用東芝TPCC8104,PMOS,耐壓30V,這顆MOS管在小米的充電器中很常見。
東芝TPCC8104資料信息。
USB-C母座沉板設計,外套金屬片點焊加固。母座來自精睿興業科技。
A口母座貼有高溫膠帶,小板這一面還有一顆輸出VBUS開關管。
另一面設有協議芯片以及升降壓電感。
將電容、小板等全部拆掉,主板正面中間貼有一塊黑色小膠墊用於支撐高壓濾波電解電容,旁邊兩顆貼片Y電容串聯,此外還有一顆鉭電容。
輸出濾波固態電容特寫,規格為25V 470μF。
另一顆規格為25V 220μF。
基美鉭電容特寫,T521聚合物,100μF 16V耐壓,用於USB-A口輸出濾波。減小空間佔用。
USB-A口同步升降壓轉換器採用南芯半導體SC8721。SC8721內部集成四管H橋升降壓開關管,輸入輸出電壓範圍均為2.7-22V,工作電壓範圍寬,支持動態輸出電壓調整,開關頻率可調節,支持輸出線補、輸出電流監測,支持I2C總線控制的輸出電壓調節和輸出限流調節,內置全面的保護功能。
南芯SC8721詳細資料。充電頭網了解到,採用該芯片的產品還有ANKER 25600mAh移動電源、努比亞紅魔45W USB PD氘鋒移動電源、小米20000mAh移動電源、thinkplus 14000mAh 45W PD快充移動電源等。
降壓電感特寫,10μH,10*10*4mm,大尺寸的電感有助於降低發熱。
絲印2258K的定制芯片。
A口輸出VBUS開關管採用AOS萬代AON7534,NMOS,耐壓30V。
AOS AON7534 資料信息。
USB-A母座特寫。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
小米新款65W 1A1C氮化鎵快充充電器從包裝盒到產品外觀都延續家族風ID設計,機身高光亮面處理,並印有醒目的Xiaomi 65W字樣。充電器在配備雙口以及折疊插腳的情況下,功率密度做到了0.94W/cm³,足見其很小,因此也十分便攜。接口依舊貫徹支持QC、PD通用快充協議,C口還支持PPS快充,同時還支持小米11V5A私有快充,無論是米系手機和筆電,還是其它品牌設備,都能很好兼容。
充電頭網拆解了解到,充電器內部設有多塊PCB板,平面變壓器小板橫貫初次級,兩端貼有鋁散熱片幫助導熱,整個模塊還覆蓋純銅散熱片進行整體散熱。輸入端套有塑料殼絕緣加固,兩塊小板和主板相互垂直焊接,結構穩定,USB-C母座沉板以及使用金屬片點焊加固,USB-A母座粘貼防塵膠帶。整體設計做工可圈可點。
另外充電器採用時下熱門的安森美NCP1342+MPS MP6908A高頻準諧振開關電源方案,分別搭配納微NV6115氮化鎵功率芯片以及東芝同步整流管,USB-C接口協議芯片採用賽普拉斯CYPD3174。採用南芯SC8721為USB-A口進行二次升降壓輸出,整體方案成熟性能可靠。另外還採用艾華高壓電容進行濾波。