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超暴力拆解小米120W氮化镓充电器:支离破碎中寻找国产芯

发布时间:2022-11-28作者来源:曹顺程浏览:3221


氮化镓充电器的快速崛起让消费者不再满足低功率的快充,而消费者的迫切需求也促使各家厂商不断追逐更高功率的快充方案,目前公认的120W左右的快充算是属于消费电子行业[敏感词]梯队,因此本期硬核拆评将拆解一款小米的120W氮化镓快充,看看高功率的氮化镓快充方案有何不同?


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拆解全程 图文呈现


小米120W氮化镓充电器外观采用固定插脚设计,只有一个USB Type-C输出接口。通过暴力拆解后的全家福如下图所示,支离破碎,其中充电器内部PCBA模块上灌注的导热胶已经清理完毕。


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首先可以看到外壳内部有专门的石墨导热贴,有利于充电器的快速散热;其次,内部PCBA板布局非常紧凑,器件密密麻麻,采用的了PFC+准谐振反激式的电源架构,来具体看下涉及到了哪些厂商的器件。


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从输入端开始,有压敏电阻,用于输入过压保护;有输入端保险丝,采用热缩管包裹绝缘;有NTC浪涌抑制电阻,用于减小接入电源的浪涌电流。有高压电解电容、安规电容、薄膜电容、双绝缘Y电容、输出滤波的固态电容、PFC电感、平面变压器等基础器件。


其中这些基础元器件中最有意思的是平面变压器的应用,不同于传统变压器,平面变压器是直接设计在PCB小板上,并且贯通这个主板,好处就是非常节省PCB空间。


除了基础器件外,板子上的国产芯片也不少。


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两颗同型号的整流桥用于均摊散热;


矽力杰PFC控制器(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;


纳微半导体PFC升压开关管(NV6134),集成度非常高,不仅集成了功率芯片,还包括了保护电路,驱动电路和逻辑电路,散热温控以及转化效率都非常好;


用于PFC整流的快速恢复二极管(ES5JCR);


初级侧的反激准谐振PWM控制器是安森美的 NCP1342,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。旁边有一颗热敏电阻,用于检测充电器温度,进行过热保护。


两颗EL亿光光耦,用于输出电压反馈及调节。


英集芯USB PD协议芯片(IP2729),内置集成了USB PD、QC3.0快充以及小米120W秒充协议,功能十分强大。不过这个[敏感词]的120W功率输出只能基于小米私有协议,也就是说,其它的手机或者设备在使用USP PD快充协议下[敏感词]功率只有65W。


威兆半导体的输出VBUS开关管(VS3698AE),NMOS,耐压30V,导阻3mΩ。


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然后再来看平面变压器小板上的一些元器件。


一颗纳微半导体的氮化镓开关管(NV6134);


MPS的同步整流控制器(MP6908A),[敏感词]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。同步整流管同样是威兆半导体的NMOS(VSP003N10H) ,支持10V逻辑电压驱动,耐压100V,导阻3.8mΩ。看来国产的功率器件在消费品上很突出。


关于小米120W氮化镓充电器的BOM大致如下,有需要的可以参考。


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小结


拆解完小米的120W氮化镓充电器,整体而言,结构设计紧凑,得益于对于平面变压器的应用,内部元器件排布非常密集,空间利用率高,除了两颗纳微半导体的氮化镓功率芯片以及MPS的同步整流控制器,其它像协议芯片,MOS管等都用了国产芯片来实现,看来在消费电子领域,国产器件的平替没什么问题。




免责声明:本文原创作者 曹顺程,本文仅代表作者个人观点,不代表萨科微及行业观点,只为转载与分享,支持保护知识产权,转载请注明原出处及作者,如有侵权请联系我们删除。


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