二、小米120W氮化镓快充充电器拆解
首先动用切割机将外壳切分开,充电器内部PCBA模块全部灌注导热胶填充。
充电器AC输入导线焊接连接。
灌胶在输出侧留有一定空间。
外壳内部有一块石墨导热贴,用于均匀散发充电器产生的热量。
清理掉灌胶,PCB板正面非常紧凑的布满了各种元器件,输入端元器件均采用热缩管包裹绝缘,同时还采用平面变压器以缩小整体体积。
输出侧设有三颗固态电容,其中两颗焊接在平面变压器的PCB上。
电路板镂空放置平面变压器磁芯,用以降低整体厚度。
使用游标卡尺测量充电器主板长度约为50mm。
宽度约为49mm。
厚度为23．4mm。
PCB板正面一览,平面变压器磁芯套有塑料壳绝缘,居中是PFC电感。
PCB板背面一览,充电器初次级分明,两颗光耦横跨初次级。
通过对充电器正背面电路分析发现,小米120W氮化镓快充充电器内部采用PFC升压后为QR反激开关电源供电,由协议芯片控制,根据负载需求,输出宽范围电压。
输入端一览,连接导线压线卡焊接固定。黑色热缩管套住的蓝色元件是压敏电阻,用于输入过压保护,平面变压器PCB板两侧分布着多颗高压电解电容。
输出端平面变压器小板焊接两颗固态电容,节省PCB面积,充分利用空间。主PCB板上还焊接了一颗固态电容,三颗电容用于输出滤波。USB-C母座橙色胶芯,右侧两颗Y电容。
可以看到Y电容,共模电感,X电容和输入保险丝。保险丝套热缩管绝缘保护。
这一侧主要是平面变压器和一颗蓝色Y电容。
将主板正面元件全部拆除,可见设有一颗整流桥、一颗氮化镓功率器件以及一颗协议芯片。
输入端保险丝特写,采用热缩管包裹绝缘。
压敏电阻,用于充电器输入端过压保护。在交流输入超过安全电压时,压敏电阻导通,熔断保险丝,确保后级元件安全。
NTC浪涌抑制电阻,用于减小接入电源的浪涌电流。
共模电感采用热缩管包裹绝缘。
另外一级共模电感,采用扁平铜带绕制。
安规X电容容量0．33μF。
输入端整流桥丝印LMB10L30。
正面这颗同型号的整流桥,使用两颗均摊发热。
薄膜电容,CBB21,1μF 450V。
另外一颗薄膜电容,CBB21,0．68μF 450V。
用于滤波的磁环电感。
输入端PFC控制器采用矽力杰SY5072B,运行在临界模式,采用恒定导通时间运行,内置的升压转换器采用准谐振开关以获得高效率及优化EMI性能。
主板正中为PFC升压开关管采用的是纳微NV6134,这是一颗集成了驱动和保护电路的氮化镓功率芯片,散热升级,采用更大的散热焊盘优化温升,联想、努比亚、小米、RAVPOWER、摩米士数十个品牌的氮化镓快充产品所采用。
PFC升压电感特写。
ES5JCR快恢复二极管,用于PFC整流。
LFB3MF二极管,用于初级电解电容充电。
输入端的初级滤波固态电容均来自SAMXON三信,其中三颗规格为400V 15μF。
另外一颗规格为400V 22μF。
PWM芯片供电电容来自CapXon丰宾,规格为100V 10μF。
充电器主控芯片来自安森美 NCP1342,这是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器,内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护和多重完善的保护功能。左下角是初级的热敏电阻,用于检测充电器温度,进行过热保护。
由于充电器内部采用了平面变压器,有一部分元件也焊接到平面变压器的电路板上来,帮助扩展电路板面积,提升功率密度。平面变压器次级侧焊接了两颗输出滤波电容,初级侧是一颗纳微的氮化镓开关管。
次级侧背面焊接了同步整流控制器和同步整流管,初级侧焊接了反激的吸收电路。
纳微NV6134氮化镓功率芯片,用于开关电源初级。得益于充电器内部整体灌胶,散热到位,功率器件可以实现更灵活的布局。
同步整流控制器来自MPS,型号MP6908A,最高工作频率600KHz,支持DCM,CCM和QR以及ACF工作模式,支持标准电压和逻辑电压驱动的同步整流管。
同步整流管采用威兆半导体 VSP003N10H,NMOS,支持10V逻辑电压驱动,耐压100V,导阻3．8mΩ,采用PDFN5*6封装。
充电头网了解到,威兆的MOS产品已经进入小米、三星、飞利浦、小米9原装充电器、努比亚120W氮化镓充电器等系统内电源配件采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可。
充电器全部拆解完毕。
充电头网拆解总结
就产品外形方面,这款120W氮化镓快充充电器延续了小米手机原装充电器的家族风格,采用固定插脚设计,不过同时也将传统的USB-A接口升级为USB-C接口,除了支持小米系统的产品快充外,这款充电器对其他USB-C接口的设备也能充电。
不过需要注意的是,小米这款120W快充充电器并不能基于USB PD快充协议输出20V5A 100W功率,其20V6A为小米私有协议,只能搭配小米特定型号的手机使用,USB PD快充协议下,最大功率为65W。
充电头网拆解了解到,小米120W氮化镓快充充电器内部电源模块基于PFC+QR架构开发,并还采用英集芯的定制协议芯片IP2729满足主流协议和小米私有协议的兼容,电源部分采用了两颗纳微的NV6134氮化镓功率芯片,其中一颗用于PFC升压,另一个用作开关电源主功率管。PFC升压控制器来自矽力杰,开关电源部分芯片为经典的NCP1342+MP6908A;同时还应用了威兆半导体的同步整流MOS和VBUS开关管。
为了实现紧凑、小体积的设计,充电器的内部元器件排布非常密集,应用了集成度更高的平面变压器;散热方面,整机电源模块为注胶处理,外壳内壁还使用石墨贴纸起到均匀散热的效果,整体用料和做工都非常扎实。
