拆解报告:MI小米65W 1A1C氮化镓充电器AD652G

2021年06月11日 16:55 次阅读 稿源:充电头网 条评论

早在氮化镓快充市场爆发时,MI小米就推出了自家首款65W单C口氮化镓充电器AD65G,凭借小巧的体积以及不错的做工用料,获得不少人的喜爱。而后小米又陆续推出了55W和33W功率两款氮化镓快充,其中33W氮化镓充电器AD33G还有“小钢炮”之称,小巧而性能强悍。充电头网还对小米这三款氮化镓充电器进行了简单的汇总对比。

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如今小米氮化镓快充家族又迎来了一个新成员——GaN充电器65W(1A1C),同为65W级氮化镓快充,比起初代,这款充电器配备1A1C两个接口,同时配备可折叠插脚,主打便携以及双口快充,可以满足笔电和手机45W+18W同时快充需求。产品也是一推出就获得不少人的关注,那下面充电头网就对小米的新品氮化镓快充进行详细拆解,看看具体用料做工如何。

一、小米65W 1A1C氮化镓充电器外观

包装盒包裹一层防热缩塑封膜,正面印有MI logo、充电器套装图、产品名称、65W以及USB-C接口标识。

包装盒采用天地盖设计,底部印有充电器参数、生产商和制造商等信息。

包装内含充电器、CC数据线以及使用说明书。

线头塑料壳亮面设计,并包裹防刮塑料膜。

USB-C公头特写,USB2.0数据传输,非全PIN端子。

线长约155cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C检测,显示该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB 2.0。

充电器采用长条方柱造型设计,腰身光滑且各面过渡圆润,整体设计非常简洁。

腰身其中一面印有Xiaomi 65W字样。

输入端外壳上标注有充电器参数

型号:AD652G

输入:100-240V~50/60HZ 1.7A

单口输出:

USB-A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A,18W Max

USB-C:5V3A、9V3A、11V5A、12V3A、15V3A、20V3.25A,65W Max

双口输出:

USB-A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A,18W Max

USB-C:5V3A、9V3A、11V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A,45W Max

制造商:南京酷科电子科技有限公司

监制:江苏紫米电子科技有限公司

生产厂:赛尔康(贵港)有限公司

充电器已经通过了CCC认证和VI级能效认证

配备可折叠国标插脚。

顶面配有1A1C接口,均为白色胶芯。

使用游标卡尺实测充电器机身长度为71.78mm。

宽度为30.87mm。

厚度为30.93mm。通过三维算得充电器体积约为68.54cm³,功率密度为0.94W/cm³。

和小米65W单口氮化镓充电器对比,两者横截面大小相当。

长度稍长一些。

不过好在采用可折叠插脚,便携性会更有优势。

和一元硬币大小直观对比。

苹果61W充电器对比,体积优势非常明显。

拿在手上的直观感受。

净重约为104g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0和QC3.0快充协议。

另外使用KT002测得USB-C口支持Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、PD3.0、PPS快充协议。

此外还测得C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5-11V5A和5-20V3.25A两组PPS电压档位。

二、小米65W 1A1C氮化镓充电器拆解

将输入端外壳拆开,边缘采用超声波焊接固定。

机身壳内部一览,采用金属弹片接触通电。

充电器模块覆盖纯铜散热片,输入端覆盖一块塑料壳,接触端子沉金处理。

主板背面也有散热片和隔离板,低压侧包裹胶带加强绝缘,散热片锡焊固定在主板上。

测得模块长度为59.42mm。

宽度为26.82mm。

厚度为27.09mm。

将散热片拆掉,主板背面有导热垫帮助导热。

输入端套有塑料壳,起到支撑散热片的作用。中间横置一颗高压滤波电解电容,并包裹绝缘胶带加强绝缘,顶部还套有黑色胶套与输出小板绝缘。

拆掉塑料壳,输入端垂直焊接两块小板,小板上是交流输入滤波和整流电路。小米65W氮化镓充电器通过多块小板焊接元件,提高充电器内部的空间利用率,从而实现高密度的充电器设计。

左侧是平面变压器小板,通过胶水与电容等器件固定成一个整体。

PCB板背面一览,变压器对应区域镂空,以降低厚度。主板背面可以看到开关电源主控芯片、反馈光耦、贴片Y电容、氮化镓功率芯片以及用于A口输出的同步升降压转换器等器件。

输入端一览,两块小板垂直焊接在主板上,结构非常稳定。

将两块小板拆下,其中一块上有保险丝、安规X电容以及共模电感。小板上圆形空位是主板上的滤波电感位置。

小板另外一面印有由南京酷科电子科技有限公司设计,HA729为内部型号,EMI表示这块小板是负责EMI滤波功能。

另外小米GaN充电器Type-C 65W以及小米GaN充电器Type-C 33W两款充电器也都是有南京酷科电子科技有限公司设计。

另一颗小板上有两颗整流桥。

延时保险丝规格为3.15A 250V。

安规X电容容量0.33μF。

共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

FMB30M整流桥特写,设置两颗以均摊发热。下面两颗二极管和电阻用于NCP1342主控的高压启动和X电容放电。

侧面一览,大小两颗电解电容均包裹绝缘胶带。USB-A接口小板上的合金电感打胶加固。

差模滤波电感特写。

一大一小两颗高压滤波电解电容均来自艾华,和差模电感组成π型滤波。

规格分别是400V100μF和400V18μF,经过实际测量电路并分析,其中18μF电容用于承载开关纹波电流,100μF电容用于整流滤波。

开关电源主控芯片采用ON安森美NCP1342,这是一颗高频准谐振反激初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能,具有超低的待机功耗,左下角RT1是一颗热敏电阻,配合NCP1342,检测充电器工作时的温度,进行过热保护。

充电头网通过拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的还有mophie 65W 1A1C氮化镓快充、品胜65W 2C1A氮化镓快充、即刻65W 2C1A氮化镓快充、红魔手机120W氮化镓快充、闪极90W 2C1A氮化镓快充、LG 65W氮化镓充电器、小米120W超级快充、iQOO 120W闪充充电器等。

初级开关管采用纳微NV6115氮化镓功率芯片,该芯片为高频软开关拓扑优化。内置独立的驱动器以及复杂的逻辑控制电路,支持5-15V的宽范围逻辑信号输入。内置170mΩ导阻、耐压650V的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率。采用5*6mm QFN封装,节省面积。纳微通过将驱动器和氮化镓开关管以及逻辑电路集成在一个封装中,实现了高集成度,高可靠性的氮化镓功率芯片设计。

纳微半导体 NV6115 详细资料。

充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W饼干氮化镓快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器、小米65W USB PD 氮化镓充电器、SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器1A1C、Anker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器、ROxANNE 66W氮化镓USB PD双口快充充电器等产品采用,获得市场高度认可。

EL亿光 1018光耦,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。旁边是两颗贴片Y电容串联。

平面变压器小板两端贴有绝缘胶带包裹的铝散热片帮助散热,左侧的散热片下面是同步整流管,并涂有硅脂导热。

输出端一览,两个母座间有两颗输出固态电容,并打胶固定。

绝缘胶带包裹的铝散热片。小米采用这种导热方式代替导热垫,成本要高一些,但导热效果更好。

将小板拆下,输出端可以看到同步整流控制器以及整流管,还有一颗VBUS开关管。USB-C母座沉板焊接。

平面变压器另一面粘贴绝缘胶带,输出端有一颗协议芯片。通过将同步整流电路和协议芯片都整合在平面变压器的电路板上,可减小走线长度,降低辐射干扰,并提高空间利用率。

平面变压器磁芯一端印有TEC25003SE字样。

磁芯与变压器电路板之间塞有一块蓝色导热垫,将线圈发热传导至磁芯加强散热。

将平面变压器磁芯敲碎,所在区域环形线圈设计。

丝印IBHJM次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。

MPS MP6908A详细规格参数。

充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有努比亚65W氘锋氮化镓充电器Pro、坚果65W单C口氮化镓充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、戴尔90W氮化镓充电器、联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro、飞利浦65W快充插座等。

此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器、thinkplus 45W USB PD充电器、thinkplus 65W口红USB PD充电器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器、GooglePixelbook原装45W USB PD快充充电器等数十款产品采用。

同步整流管为东芝TPH4R50ANH,100V耐压,导阻3.7mΩ,适合于DC-DC转换器,开关稳压器和马达驱动。

东芝TPH4R50ANH 详细资料。

小板上一角是一颗丝印D8B的稳压芯片,为协议芯片供电。

USB PD快充协议芯片采用赛普拉斯CYPD3174,该芯片支持PD3.0包括PPS协议,支持QC4.0,苹果2.4A等其他快充协议;内置多重全面的保护功能,内置32位 M0处理器,集成振荡器且无需外部时钟。

赛普拉斯CYPD3174资料信息。

赛普拉斯CYPD3174支持一个USB-C和一个USB-A口,USB-C口输出电压通过光耦调节,并且可通过I2C接口与南芯升降压转换器通讯,调节USB-A口的输出电压,实现双口同时快充。

输出VBUS开关管采用东芝TPCC8104,PMOS,耐压30V,这颗MOS管在小米的充电器中很常见。

东芝TPCC8104资料信息。

USB-C母座沉板设计,外套金属片点焊加固。母座来自精睿兴业科技。

A口母座贴有高温胶带,小板这一面还有一颗输出VBUS开关管。

另一面设有协议芯片以及升降压电感。

将电容、小板等全部拆掉,主板正面中间贴有一块黑色小胶垫用于支撑高压滤波电解电容,旁边两颗贴片Y电容串联,此外还有一颗钽电容。

输出滤波固态电容特写,规格为25V 470μF。

另一颗规格为25V 220μF。

基美钽电容特写,T521聚合物,100μF 16V耐压,用于USB-A口输出滤波。减小空间占用。

USB-A口同步升降压转换器采用南芯半导体SC8721。SC8721内部集成四管H桥升降压开关管,输入输出电压范围均为2.7-22V,工作电压范围宽,支持动态输出电压调整,开关频率可调节,支持输出线补、输出电流监测,支持I2C总线控制的输出电压调节和输出限流调节,内置全面的保护功能。

南芯SC8721详细资料。充电头网了解到,采用该芯片的产品还有ANKER 25600mAh移动电源、努比亚红魔45W USB PD氘锋移动电源、小米20000mAh移动电源、thinkplus 14000mAh 45W PD快充移动电源等。

降压电感特写,10μH,10*10*4mm,大尺寸的电感有助于降低发热。

丝印2258K的定制芯片。

A口输出VBUS开关管采用AOS万代AON7534,NMOS,耐压30V。

AOS AON7534 资料信息。

USB-A母座特写。

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

小米新款65W 1A1C氮化镓快充充电器从包装盒到产品外观都延续家族风ID设计,机身高光亮面处理,并印有醒目的Xiaomi 65W字样。充电器在配备双口以及折叠插脚的情况下,功率密度做到了0.94W/cm³,足见其很小,因此也十分便携。接口依旧贯彻支持QC、PD通用快充协议,C口还支持PPS快充,同时还支持小米11V5A私有快充,无论是米系手机和笔电,还是其它品牌设备,都能很好兼容。

充电头网拆解了解到,充电器内部设有多块PCB板,平面变压器小板横贯初次级,两端贴有铝散热片帮助导热,整个模块还覆盖纯铜散热片进行整体散热。输入端套有塑料壳绝缘加固,两块小板和主板相互垂直焊接,结构稳定,USB-C母座沉板以及使用金属片点焊加固,USB-A母座粘贴防尘胶带。整体设计做工可圈可点。

另外充电器采用时下热门的安森美NCP1342+MPS MP6908A高频准谐振开关电源方案,分别搭配纳微NV6115氮化镓功率芯片以及东芝同步整流管,USB-C接口协议芯片采用赛普拉斯CYPD3174。采用南芯SC8721为USB-A口进行二次升降压输出,整体方案成熟性能可靠。另外还采用艾华高压电容进行滤波。

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