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充电器拆解报告:小米140W氮化镓快充充电器

07/03 09:00
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阅读需 13 分钟
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最近充电头网拿到了小米一款140W氮化镓快充充电器,支持的是小米20V7A 140W私有快充。虽然依旧不是大家所期待的140W PD3.1快充,但配置USB-C主流接口,并支持100W PD快充,整体性能也是很不错的,给苹果MacBook Pro充电也很快。下面充电头网就对这款产品进行详细拆解,看看其做工用料。

此前充电头网还拆解过小米13 Ultra原装90W氮化镓充电器、小米67W 1A1C UFCS氮化镓充电器、小米35W 1A1C UFCS融合快充充电器、小米100W USB-C氮化镓充电器、小米67W小布丁氮化镓快充等产品,欢迎查阅。

小米140W氮化镓充电器外观

 

小米140W氮化镓快充充电器为经典白色配色,采用PC防火材质塑料外壳,上下端平直切面设计,腰身高光亮面处理。输入端配置固定式国标插脚,靠一侧布局方便插拔。

 

 

充电器设计风格简约,机身正面印有140W和Designed by Xiaomi字样。

 

 

另一面印有GaN和Designed by Xiaomi。

 

 

输入端外壳印有充电器参数。

 

 

产品参数特写

型号:MDY-16-EK

输入:100-240V~,50/60Hz,2.0A

输出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、20V7A

制造商:小米通讯技术有限公司

充电器通过了CCC认证。

 

 

输出端配置单USB-C接口。

 

 

实测充电器机身长度为70.77mm。

 

 

宽度为70.84mm。

 

 

厚度为32.1mm。

 

 

和苹果140W充电器对比,体积优势明显。

 

 

产品拿在手上的大小直观感受。

 

 

另外测得充电器净重约为316g。

 

 

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

 

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四组固定电压档位,以及3.6-11V6.1A、3.6-20V4.8A两组小米私有电压档位。

小米140W氮化镓充电器拆解

 

暴力切割外壳取出内部PCBA模块。

 

 

壳体上贴有石墨散热贴纸。

 

 

更内侧设有麦拉片隔离绝缘。

 

 

充电器内部模块整个灌胶成一个整体,提升耐候性和散热性,也更加稳定。

 

 

模块输入端同样做了绝缘保护处理。

 

 

实测模块长度为65.52mm。

 

 

宽度为66.22mm。

 

 

厚度为25.24mm。

 

 

PCB板背面覆盖散热片和绝缘板。

 

 

拆掉散热片,主板背面芯片还使用白胶保护。

 

 

模块顶面和两侧同样覆盖U型散热片,拆掉并将模块上导热胶清理,方便后续对内部器件进行观察。

 

 

PCBA模块正面一览,器件布局紧凑有序,变压器和输出端做了隔离处理。

 

 

主板背面一览,左下角焊接PFC控制器,PFC开关管和PFC整流管。上半部分区域设有ZVS控制器、氮化镓开关管、同步整流控制器、同步整流管、协议芯片等器件。

 

 

输入端一览,设有延时保险丝压敏电阻共模电感、安规X电容、高压滤波电解电容等器件。

 

 

延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。

 

 

10D681K压敏电阻特写,用于浪涌过电压保护

 

 

共模电感外套热缩管保护。

 

 

安规X电容特写,容量0.47μF。

 

 

另一颗共模电感同样外套热缩管,两级设计用于滤除EMI干扰。

 

 

模块一侧设有整流桥、薄膜滤波电容和PFC升压电感等。

 

 

整流桥特写,中心设有一颗固定螺丝。

 

 

滤波电感外套热缩管。

 

 

两颗薄膜滤波电容来自WQC威庆电子,规格为1μF450V。

 

 

PFC控制器来自杰华特,型号JW1572,是一款升压式PFC控制器,具备高精度恒压输出,适用于单级功率因数校正。芯片采用恒定导通时间控制,确保高功率因数,无需输入电压检测电路,简化了系统设计并降低损耗。

 

芯片采用临界导通模式运行,降低开关损耗,提升EMI性能以及效率。芯片具备完善的保护功能,具备反馈开路保护,电流取样电阻短路保护,逐周期过流保护,反馈过电压保护以及过热保护等保护功能,适用于USB PD快充,液晶电视以及显示器应用。

 

 

杰华特 JW1572 资料信息。

 

 

PFC开关管来自英诺赛科,型号INN700D140C,是一颗耐压700V的增强型氮化镓单管,器件在原有650V耐压基础上升级至700V,瞬态耐压为800V。器件导阻为106mΩ,支持更高功率应用。

 

INN700D140C支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规,适用于AC-DC转换,DC-DC转换等高能效高密度应用。采用DFN8*8封装

 

 

PFC整流管来自平伟,型号PBMUR5JE,是一颗超快恢复二极管,5A 600V,具有低正向压降,高浪涌电流能力,采用PS-277B封装。

 

 

PFC升压电感特写。

 

 

模块另一侧设有主控芯片供电电容以及变压器。

 

 

高压滤波电解电容均来自东佳,规格都是420V 22μF。

 

 

主控芯片供电电容也是来自东佳,规格为100V 10μF。

 

 

一颗丝印55006L的芯片特写。

 

 

电源主控芯片采用杰华特JW1526,这是一颗高频ZVS控制器,ZVS开通电压可编程,工作频率可编程,最高可达270KHz。此外内置负压电流采样,支持X-cap放电以及加入抖频功能,改善系统的EMI性能,支持30-200W快充应用。

 

 

杰华特JW1526资料信息。

 

 

初级开关管同样采用英诺赛科INN700D140C。

 

 

变压器特写。

 

 

EL 1018H光耦,用于输出电压反馈。

 

 

贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1221K。

 

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

 

 

充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。

 

 

另一颗特锐祥贴片Y电容特写,型号同样为TMY1221K。

 

 

输出端一览,设有滤波电感、固态滤波电容以及USB-C母座,USB-C母座采用小板焊接。

 

 

同步整流控制器来自杰华特,丝印JWJ9J,实际型号为JW7726B,是一颗同步整流控制器,支持ACF主动钳位、DCM、QR准谐振以及CCM反激的同步整流控制器,具备快速关断能力。支持高侧和低侧应用,具有低待机电流。在启动过程中(VCC建立之前)能有效防止门极gate被耦合至开启电压。

 

 

杰华特 JW7726B 资料信息。

 

 

同步整流管来自威兆半导体,型号VSP008N10MSC-G,是一颗耐压100V的NMOS,导阻6.5mΩ,采用PDFN5*6封装。

 

 

威兆半导体 VSP008N10MSC-G 资料信息。

 

充电头网拆解了解到,采用威兆VSP008N10MSC-G的还有米物甄妙65W 2C1A氮化镓充电器、华硕adol 65W氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、联想65W PD快充火柴盒电源等产品,威兆MOS也获得华为、小米、三星、OPPO等众多知名品牌的认可。

 

 

滤波电感特写。

 

 

两颗输出滤波固态电容来自柏瑞凯,规格都是25V 1000μF。

 

 

协议芯片由小米向英集芯定制,芯片丝印了小米和英集芯两家品牌的logo,还丝印有C3字样。

 

 

输出VBUS开关管也是来自威兆半导体VSP002N03MS-G,NMOS,耐压30V,导阻2.3mΩ,采用PDFN5*6封装。

 

 

威兆VSP002N03MS-G资料信息。

 

 

USB-C母座特写,前端设有胶圈保护。

 

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

最后附上小米140W氮化镓快充充电器的核心器件清单,方便大家查阅。

小米140W氮化镓快充充电器延续米系快充简约设计风格,支持100-240V全球宽电压输入以及通过了国家CCC安规认证。产品性能方面,支持QC3.0、PD3.0通用快充协议以及小米私有快充协议,支持最大小米140W私有快充和100W PD快充,满足米系设备和苹果设备的快充需求。

充电头网通过拆解了解到,充电器内部整体灌胶提升耐候性和散热,同时设有散热片、绝缘板以及使用了石墨散热贴纸,作为一款大功率性能快充,在绝缘和散热方面的措施做得相当到位。

此外充电器采用PFC+ZVS电源架构设计,使用了知名厂商杰华特JW1572+JW1526+JW7726B全套电源方案,氮化镓器件采用了英诺赛科INN700D140C,还使用了威兆半导体同步整流MOS和输出VBUS开关管,采用向英集芯定制的协议芯片控制输出电压。东佳以及柏瑞凯滤波电容进行滤波。供应链厂商产品获得市场长期检验,质量有保证。

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