原创 小米推出新款100W氮化镓快充,采用先进USB-C口,拆解看看做工


前言

充电头网拿到了一个小米充电器。按照小米充电器的命名规则,从AD100G的型号来看,这款充电器是零售产品,内置氮化镓功率芯片。它是氮化镓充电器。这款充电器是单USB-C口输出,支持宽电压输入和100W输出功率,满足主流笔记本的快充需求。

下面充电头网将氮化镓充电器小米100W进行拆解,看看里面的具体材料是如何工作的。

小米100W氮化镓充电器开箱

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充电器采用PC白壳,腰部高亮度处理。上下外壳磨砂,整体风格非常简约。

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腰部两侧圆润,正反面印有100W,小米通讯有限责任公司,小米设计。

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充电器配有固定国标插脚,一侧布局方便插拔。

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充电器参数印在输入外壳上。

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充电器参数特写

型号:AD100G

输入:100-240伏~ 50/60赫兹1.6安

输出:5V3A、9V3A、11V5A、12V3A、15V3A、20V5A最大100W

制造商:南京酷客电子科技有限公司

监制:江苏米子电子科技有限公司

充电器已通过CCC认证。

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输出配有单个USB-C接口,设计在中央。

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实测充电器机身高度为61.9mm。

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宽度为61.92毫米.

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厚度为31.69毫米.

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相比苹果96W充电器,体积要小很多。

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手的大小感觉很直观。

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净重约183g。

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USB-C端口支持QC3、QC4、PD3.0和PPS快充协议,由ChargerLAB POWER-Z KM002C测量。

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PDO报文显示,c口也有5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五套固定电压档位,5-11V5A一套PPS电压档位。

小米100W氮化镓充电器拆解

看完小米100W氮化镓充电器的外观、尺寸和测试,我们来拆解一下这个充电器,看看内部做工和用料如何。

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拆开输入外壳,取出PCBA模块。

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输入线冷压端子焊接,端子护套热缩管绝缘保护。

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用游标卡尺测量充电器PCBA模块的长度为56.4毫米.

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宽度为56.74毫米.

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厚度为26.57毫米.

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将主板背面打胶,然后盖上mylar tab和双散热片,两个散热片粘在一起,纯铜散热片通过锡焊与PCB固定。

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最上面的热沉对应于两个器件被挖空。

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PFC升压电感由导电布屏蔽。

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移除散热器并粘合所有前端设备。

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一个蓝色的导热垫贴在前端散热器的内侧,对应于变压器的位置。

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充电器PCBA模块前视图显示,交流输入从顶部中央进入,右上角为保险丝、共模扼流圈、整流桥、滤波电容等器件,右下角为PFC升压电感。左上角的滤波电容器、下部的变压器和左下角的输出滤波电容器。

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PCBA模块背面左侧焊接两个二极管和一个纳微米氮化镓功率芯片用于PFC升压,右上侧一个纳微米氮化镓功率芯片用于开关电源,右下角是同步整流管和同步整流控制器。

通过观察分析PCBA模块的前后,发现小米的100W GaN充电器采用PFC反激式开关电源架构,PFC进行功率因数校正,QR反激式电源由协议芯片控制,输出电压范围广。充电器中使用了两个纳米GaN功率芯片。让我们从输入开始了解每个设备。

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充电器、保险丝、共模扼流圈、整流桥等部件的PCBA模块输入端子清单。

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输入端的保险丝来自贝特电子,放电号932,规格3.15A 250V

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第一级共模扼流圈用漆包线和绝缘线缠绕在绿色磁环上,绝缘支架固定在底部。

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安培X2电容器的规格为0.33F

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第二级共模扼流圈用漆包线绕制,用热缩管绝缘,底部用电板绝缘。

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另一侧是特写,其中左边是PFC升压电感,滤波电感用热缩管绝缘,橙色元件是滤波电容,最右边是整流桥。

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整流桥来自杨洁,型号D6UB100,规格为6A 1000V。

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两个薄膜滤波电容的规格为1F,耐压为450V。

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过滤器特写,底部固定绝缘支架,热缩管绝缘。

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取下充电器中间的小板子。正面有两个光耦,输出协议芯片和USB-C母底座。

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另一侧设有PFC控制器、反激控制器和输出VBUS开关管。

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PFC控制器来自MPS Core Source Semiconductor,型号为MP44018A,是一种多模式PFC控制器,具有增强的轻负载效率。利用简化的外部元件提供高性能有源功率因数校正。MP44018A采用谷值导通降低开关损耗,内置完善的保护功能,动态响应增强。

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PFC升压开关管采用nano-NV6134A氮化镓功率芯片,内置驱动器和高精度无损电流采样电路,导通电阻260m,耐压650V,支持2MHz开关频率。采用6*8mm QFN封装,节省面积。

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nano NV6134A的详细信息。

根据对充电网络的拆解,纳微GaNFast功率芯片已经被iQOO 120W GaN闪充、摩托罗拉68W GaN充电器、戴尔60W GaN快充、OPPO 50W饼干GaN快充、小米65W 1A1C GaN快充充电器、努比亚65W氘前置三口GaN快充、联想YOGA 130W双USB-C快充等知名品牌的数十款产品使用。

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PFC电感特写,使用利兹线绕组减少损耗。

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两个快速恢复二极管,用于PFC升压整流,并在电源启动时给滤波电容充电。

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三个高压滤波电容均来自爱视爱华,为HS系列115耐热电容,其中两个为420V 27F尺寸。

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另一个规格为420V 15F,总容量为69F。

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板上的另一块芯片是开关电源的主控制芯片,采用安森美NCP1342,是一款高频反激式准谐振主PWM控制器。内置有源X2电容放电,支持宽范围Vcc电源,支持外置热敏电阻过热保护,多重完善保护功能。

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用于PFC控制器和初级控制器的滤波电容器,来自爱仕爱华,100 V 10 F。

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初级开关管采用nano-NV6134A,与PFC开关管同型号。充电器中使用了两个NV6134A氮化镓功率芯片。

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变压器侧面特写,底部胶粘固定在PCB上,右侧是输出滤波固体电容。

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变压器的特写镜头,带有多层绝缘线的次级绕组。

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SEC Success Industries的两个蓝色Y形电容器的细节图,其中一个电容器覆盖有磁环。

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两个CT1018光耦合器分别用于输出电压反馈调节和保护控制。

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整流控制器为丝网印刷IBHJN,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。它支持DCM、CCM、QR和ACF工作模式,支持高端和低端应用,并具有振铃检测,防止误开。

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NMOS东芝同步整流器,型号TPH4R50ANH1,耐压100V,跨阻3.7 M。

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两个输出滤波电容来自Emerald,CH系列,规格为820F 25V,两个电容并联。

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感应器为双股绕线,用热缩管绝缘,底部用绝缘支架固定。

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Usb协议IC采用全伟WT6636F,是USB-IF协会(TID编号:1080018)认证的USB PD3.0(PPS),也通过了高通QC4认证,认证号为QC20200316138。

WT6636F支持USB PD3.0和PPS,内置可编程恒压恒流控制,集成低端电流采样放大器,线损补偿和多重保护功能,包括数据脚过压保护,内置10位ADC检测电压和电流,内置8051核单片机和内置放电MOS管。左上角的灰色元件是NTC热敏电阻,用于充电器内部过热保护。

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输出VBUS开关管来自AOS万代,型号AON6354,为30V NMOS,跨阻为2.75m,封装为DFN5*6。TVS二极管焊接在开关右侧,用于协议芯片数据引脚的过压保护。

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u . s . C .母座特写,白色橡胶芯,通过焊接固定。

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全部拆解,来一张全家福吧。

充电头网拆解总结

小米这款100W氮化镓快充是小米氮化镓快充的补充。采用家族式设计,白色外观,固定引脚设计,与之前的33W、65W氮化镓充电器相同。充电器支持100W功率输出,可以给笔记本电脑充电。同时支持5-11V 5A PPS快充输出,满足安卓手机快充需求。

根据充电头网络拆解,小米100W氮化镓充电器采用PFC反激架构。充电器内置MPS MP44018A PFC控制器和安森美NCP1342主控芯片。PFC开关管和主开关管采用两个纳微米NV6134A氮化镓功率芯片。同步整流采用MPS MP6908A配合东芝TPH4R50ANH1。

充电器采用爱视爱华高压电解电容,输出采用翡翠固体电容。所有材料都是业内知名厂商。充电器内部工作紧凑,PCBA模块前后均覆盖有散热片,并填充导热硅胶。针对笔记本充电等大功率应用场景,充分优化散热性能,满足高负载下的稳定工作。

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