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此140W非彼140W,拆解小米新款140W效能氮化鎵快充充電器

2024-06-26手機

前言

最近充電頭網拿到了小米一款140W氮化鎵快充充電器,支持的是小米20V7A 140W私有快充。雖然依舊不是大家所期待的140W PD3.1快充,但配置USB-C主流介面,並支持100W PD快充,整體效能也是很不錯的,給蘋果MacBook Pro充電也很快。下面充電頭網就對這款產品進行詳細拆解,看看其做工用料。

小米140W氮化鎵充電器外觀

小米140W氮化鎵快充充電器為經典白色配色,采用PC防火材質塑膠外殼,上下端平直切面設計,腰身高光亮面處理。輸入端配置固定式國標插腳,靠一側布局方便插拔。

充電器設計風格簡約,機身正面印有140W和Designed by Xiaomi字樣。

另一面印有GaN和Designed by Xiaomi。

輸入端外殼印有充電器參數。

產品參數特寫

型號:MDY-16-EK

輸入:100-240V~,50/60Hz,2.0A

輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、20V7A

制造商:小米通訊技術有限公司

充電器透過了CCC認證。

輸出端配置單USB-C介面。

實測充電器機身長度為70.77mm。

寬度為70.84mm。

厚度為32.1mm。

和蘋果140W充電器對比,體積優勢明顯。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器凈重約為316g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持QC3.0、PD3.0、DCP以及小米私有快充協定。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四組固定電壓檔位,以及3.6-11V6.1A、3.6-20V4.8A兩組小米私有電壓檔位。

小米140W氮化鎵充電器拆解

暴力切割外殼取出內部PCBA模組。

殼體上貼有石墨散熱貼紙。

更內側設有麥拉片隔離絕緣。

充電器內部模組整個灌膠成一個整體,提升耐候性和散熱性,也更加穩定。

模組輸入端同樣做了絕緣保護處理。

實測模組長度為65.52mm。

寬度為66.22mm。

厚度為25.24mm。

PCB板背面覆蓋散熱片和絕緣板。

拆掉散熱片,主機板背面芯片還使用白膠保護。

模組頂面和兩側同樣覆蓋U型散熱片,拆掉並將模組上導熱膠清理,方便後續對內部器件進行觀察。

PCBA模組正面一覽,器件布局緊湊有序,變壓器和輸出端做了隔離處理。

主機板背面一覽,左下角焊接PFC控制器,PFC開關管和PFC整流管。上半部份區域設有ZVS控制器、氮化鎵開關管、同步整流控制器、同步整流管、協定芯片等器件。

輸入端一覽,設有延時保險絲、壓敏電阻、共模電感、安規X電容、高壓濾波電解電容等器件。

延時保險絲特寫,規格為3.15A 250V。

10D681K壓敏電阻特寫,用於浪湧過電壓保護。

共模電感外套熱縮管保護。

安規X電容特寫,容量0.47μF。

另一顆共模電感同樣外套熱縮管,兩級設計用於濾除EMI幹擾。

模組一側設有整流橋、薄膜濾波電容和PFC升壓電感等。

整流橋特寫,中心設有一顆固定螺絲。

濾波電感外套熱縮管。

兩顆薄膜濾波電容來自WQC威慶電子,規格為1μF450V。

PFC控制器來自傑華特,型號JW1572,是一款升壓式PFC控制器,具備高精度恒壓輸出,適用於單級功率因數校正。芯片采用恒定導通時間控制,確保高功率因數,無需輸入電壓檢測電路,簡化了系統設計並降低損耗。

芯片采用臨界導通模式執行,降低開關損耗,提升EMI效能以及效率。芯片具備完善的保護功能,具備反饋開路保護,電流取樣電阻短路保護,逐周期過流保護,反饋過電壓保護以及過熱保護等保護功能,適用於USB PD快充,液晶電視以及顯視器套用。

傑華特 JW1572 資料資訊。

PFC開關管來自英諾賽科,型號INN700D140C,是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵單管,器件在原有650V耐壓基礎上升級至700V,瞬態耐壓為800V。器件導阻為106mΩ,支持更高功率套用。

INN700D140C支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業套用要求,內建ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規,適用於AC-DC轉換,DC-DC轉換等高能效高密度套用。采用DFN8*8封裝。

PFC整流管來自平偉,型號PBMUR5JE,是一顆超快恢復二極管,5A 600V,具有低正向壓降,高浪湧電流能力,采用PS-277B封裝。

PFC升壓電感特寫。

模組另一側設有主控芯片供電電容以及變壓器。

高壓濾波電解電容均來自東佳,規格都是420V 22μF。

主控芯片供電電容也是來自東佳,規格為100V 10μF。

一顆絲印55006L的芯片特寫。

電源主控芯片采用傑華特JW1526,這是一顆高頻ZVS控制器,ZVS開通電壓可編程,工作頻率可編程,最高可達270KHz。此外內建負壓電流采樣,支持X-cap放電以及加入抖頻功能,改善系統的EMI效能,支持30-200W快充套用。

傑華特JW1526資料資訊。

初級開關管同樣采用英諾賽科INN700D140C。

變壓器特寫。

EL 1018H光耦,用於輸出電壓反饋。

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,非常適合套用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1221K。

特銳祥專註於被動元器件的研發、生產及銷售,註冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力於陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的套用,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電容除了被麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充等數十款大功率充電器使用外,也可套用於海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,效能獲得客戶一致認可。

另一顆特銳祥貼片Y電容特寫,型號同樣為TMY1221K。

輸出端一覽,設有濾波電感、固態濾波電容以及USB-C母座,USB-C母座采用小板焊接。

同步整流控制器來自傑華特,絲印JWJ9J,實際型號為JW7726B,是一顆同步整流控制器,支持ACF主動鉗位、DCM、QR準諧振以及CCM反激的同步整流控制器,具備快速關斷能力。支持高側和低側套用,具有低待機電流。在啟動過程中(VCC建立之前)能有效防止門極gate被耦合至開啟電壓。

傑華特 JW7726B 資料資訊。

同步整流管來自威兆半導體,型號VSP008N10MSC-G,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻6.5mΩ,采用PDFN5*6封裝。

威兆半導體 VSP008N10MSC-G 資料資訊。

充電頭網拆解了解到,采用威兆VSP008N10MSC-G的還有米物甄妙65W 2C1A氮化鎵充電器、華碩adol 65W氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、聯想65W PD快充火柴盒電源等產品,威兆MOS也獲得華為、小米、三星、OPPO等眾多知名品牌的認可。

濾波電感特寫。

兩顆輸出濾波固態電容來自柏瑞凱,規格都是25V 1000μF。

協定芯片由小米向英集芯客製,芯片絲印了小米和英集芯兩家品牌的logo,還絲印有C3字樣。

輸出VBUS開關管也是來自威兆半導體VSP002N03MS-G,NMOS,耐壓30V,導阻2.3mΩ,采用PDFN5*6封裝。

威兆VSP002N03MS-G資料資訊。

USB-C母座特寫,前端設有膠圈保護。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最後附上小米140W氮化鎵快充充電器的核心器件清單,方便大家查閱。

小米140W氮化鎵快充充電器延續米系快充簡約設計風格,支持100-240V全球寬電壓輸入以及透過了國家CCC安規認證。產品效能方面,支持QC3.0、PD3.0通用快充協定以及小米私有快充協定,支持最大小米140W私有快充和100W PD快充,滿足米系器材和蘋果器材的快充需求。

充電頭網透過拆解了解到,充電器內部整體灌膠提升耐候性和散熱,同時設有散熱片、絕緣板以及使用了石墨散熱貼紙,作為一款大功率效能快充,在絕緣和散熱方面的措施做得相當到位。

此外充電器采用PFC+ZVS電源架構設計,使用了知名廠商傑華特JW1572+JW1526+JW7726B全套電源方案,氮化鎵器件采用了英諾賽科INN700D140C,還使用了威兆半導體同步整流MOS和輸出VBUS開關管,采用向英集芯客製的協定芯片控制輸出電壓。東佳以及柏瑞凱濾波電容進行濾波。供應鏈廠商產品獲得市場長期檢驗,質素有保證。