充電器拆解報告：小米120W 3C1A四口氮化鎵充電器

2024年12月27日，小米宣布向全球終端廠商、零部件廠商、配件廠商正式開放其澎湃秒充協(xié)議，推動了人車家全生態(tài)快充技術的普及。近期充電頭網(wǎng)采購了小米順勢推出的旗下首款配備4口的氮化鎵充電器，支持120W超級快充。小米120W GaN四口充電器擁有3C1A USB接口配置，其中三個USB-C口都支持小米120W快充，并且支持雙口65W+55W輸出策略，另外USB-A口主持27W輸出，一個便可以滿足小米、蘋果等品牌全家桶的充電需求。

下面我們就一起來詳細了解這款產(chǎn)品的設計用料。此前充電頭網(wǎng)還拆解過小米90W 2C1A氮化鎵快充充電器、小米140W氮化鎵快充充電器、小米120W氮化鎵小布丁充電器、小米140W 2C1A氮化鎵充電器等產(chǎn)品，歡迎查閱。

小米120W四口氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有小米品牌logo、產(chǎn)品名稱以及套裝外觀圖，包括充電器以及數(shù)據(jù)線。背面貼有產(chǎn)品詳細信息貼紙。貼紙上印有產(chǎn)品詳細參數(shù)信息，下面到產(chǎn)品實物展示環(huán)節(jié)再介紹。包裝內含充電器以及數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線使用紙圈進行整流收納。數(shù)據(jù)線為USB-C to USB-C類型，常規(guī)白色配色，端子外殼磨砂方便插拔，網(wǎng)尾設計6A字樣，表明可承載6A大電流，滿足米系設備快充需求。測得數(shù)據(jù)線長度為1.5米級規(guī)格，實際長度約151.5cm。另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得數(shù)據(jù)線帶有E-Marker芯片，支持20V5A 100W PD快充，數(shù)據(jù)傳輸能力為USB 2.0。小米120W四口氮化鎵充電器依舊是采用經(jīng)典白色外殼，腰身高光亮面處理，兩側弧面過渡圓潤。機身正面印有120W和DESIGNED BY XIAOMI字樣。另一面印有GaN和DESIGNED BY XIAOMI，表明這是一款氮化鎵充電器。輸入端外殼印有產(chǎn)品詳細參數(shù)信息。

產(chǎn)品參數(shù)特寫

型號：MDY-18-ED

輸入：100-240V~50/60Hz 2.5A

單口輸出：

USB-C1/C2/C3：5V3A、9V3A、15V3A、11V6.1A、20V5A、20V6A

USB-A：5V3A、9V3A、12V2.25A

雙口輸出：

USB-C1+C2：65W+55W Max

USB-C1/C2+C3: 65W+55W Max

USB-C1/C2+A：100W+18W Max

USB-C3+A：20W

三口輸出：

USB-C1+C2+C3：45W+45W+30W Max

USB-C1+C2+A：55W+45W+18W Max

USB-C1/C2+（C3+A）：100W+20W Max

四口輸出：

USB-C1+C2+（C3+A）：55W+45W+20W Max

制造商：小米通訊技術有限公司

充電器通過了CCC認證。

充電器配備的是可折疊國標插腳，方便用戶差旅攜帶。輸出端配置3C1A四個USB接口。實測充電器機身高度為61.03mm。寬度為70.71mm。厚度為30.74mm。和自家120W USB-A單口充電器對比，這款在配置四口情況下僅機身寬了和蘋果140W氮化鎵充電器對比，體積優(yōu)勢明顯。充電器拿在手上的大小直觀感受。另外測得充電器重量約為211g。使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充電協(xié)議。此外還測得USB-C1口具備5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四組固定電壓檔位，以及3.6-11V6.1A、3.6-20V6A兩組PPS電壓檔位。測得USB-C2口兼容協(xié)議和USB-C1口的相同。此外PDO報文也一樣。測得USB-C3口同樣支持QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充電協(xié)議。PDO報文顯示也與前兩個接口的相同。最后測得USB-A口支持QC3.0、DCP充電協(xié)議。

小米120W四口氮化鎵充電器拆解

將充電器外殼拆開，插腳使用塑料板以及螺絲進行固定，通過導線連接PCBA模塊通電。

殼體內部貼有緩沖保護墊以及塑料片。

塑料片下設有石墨散熱貼幫助導熱。PCBA模塊覆蓋散熱片，邊緣粘貼絕緣膠帶。模塊背面也覆蓋散熱片，之間有麥拉片進行隔離絕緣。拆掉散熱片，另一半散熱片內側貼有絕緣膠帶，PCBA模塊正面幾乎全部填充白膠。主板背面也打膠幫助散熱。實測PCBA模塊長度為56.41mm。寬度為66.8mm。厚度為23.34mm。將白膠清理干凈可以看到，模塊正面器件布局十分緊湊，變壓器一側設有塑料殼進行隔離絕緣保護。主板背面設有開關電源初次級控制器以及相應的功率器件，三路二次降壓電路的三組同步降壓開關管以及協(xié)議芯片等。輸入端一覽，板子前端可以看到有延時保險絲、共模電感、安規(guī)X2電容、整流橋、濾波電感、薄膜濾波電容、高壓濾波電解電容等器件，壓敏電阻外套熱縮管絕緣保護。延時保險絲來自貝特電子，出料號936，規(guī)格為3.15A 250V。壓敏電阻來自STE松田電子，型號10D471K，用于輸入過壓保護。松田電子是專業(yè)研發(fā)制造陶瓷電容器、薄膜電容器、壓敏電阻器和熱敏電阻器等高品質安全電子元器件的國家高新技術企業(yè)，國家專精特新“小巨人”企業(yè)。廠房面積 75000?平方米，配套引進全自動化，數(shù)字化生產(chǎn)設備，為通訊、汽車電子、新能源、家電、電源、數(shù)字化工業(yè)、電力電網(wǎng)應用等領域提供“一站式”解決方案。白色貼片氣體放電管特寫，組合保護方式相比傳統(tǒng)壓敏電阻保護方案，精度高，殘壓低，保護效果更好。共模電感用于濾除EMI干擾，采用雙線繞制。安規(guī)X2電容容量0.33μF。整流橋來自平偉，型號D8KBR10A，規(guī)格為8A 1000V，采用D3K封裝。濾波電感特寫。薄膜濾波電容來自塑镕，為CBB21系列，規(guī)格為1μF 450V。旁邊濾波電感特寫。另一顆CBB21薄膜濾波電容同樣來自塑镕，規(guī)格也是1μF 450V。高壓濾波電解電容來自Koshin東佳，規(guī)格為15μF400V。板子一側設有變壓器，并且與次級側做了隔離絕緣處理。開關電源主控芯片特寫，絲印5HBH，實際為瑞薩iW3627-00。這是一款具有高功率因數(shù)校正功能的單級AC/DC恒壓（CV）控制器。它支持各種最常用的隔離和非隔離拓撲結構，包括flyback、buck-boost及buck。iW3627可以實現(xiàn)極低的負載及線電壓調整率而無需次級反饋電路。它還無需外部環(huán)路補償元件，即可保證在不同負載類型（后端DC-DC轉換器、恒定電流（CC）負載、LED負載和恒定電阻（CR）負載）及空載到滿載范圍內穩(wěn)定工作。專利的自適應調節(jié)輸出電壓限制技術可確保任何負載下瞬態(tài)響應<10%。iW3627在輕負載時工作于脈沖頻率調制（PFM）模式，從而在消除噪聲的同時，達到空載待機功耗小于200mW。iW3627提供了兩個多功能引腳，允許用戶設置最大及最小開關頻率。除了提供輸入低電壓防護檢測外，VIN管腳還使用了主動啟動方式，可以在不降低效率的情況下實現(xiàn)最短啟動時間。初級開關管來自Navitas納微，型號NV6148C，這是一款700V的GaNSlim系列功率IC，采用了高性能的eMode GaN FET（電阻值為120mΩ），并集成了門極驅動器及多種擴展功能，旨在提供市場上最快速、最小巧、最高效且最為可靠的功率集成解決方案。NV6148C內置無損電流檢測功能，以提高系統(tǒng)的效率，并增加了過溫保護功能以提升系統(tǒng)的可靠性。自動待機和睡眠模式設計使得輕載和無載時的能效得到了顯著提高。此外還具備極高的dV/dt抗擾能力。采用DPAK-4L封裝。主控芯片供電電容也是來自東佳，規(guī)格為35V47μF。變壓器特寫。一顆絲印G41EH光耦，用于輸出電壓反饋。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，非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號為TMY1331K。特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊資本1億元。旗下產(chǎn)品包括：貼片式Y電容、插件式Y電容，貼片式中高壓直流電容、以及貼片式NTC。TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應用，為客戶提供更多的解決方案。充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認可。板子另一側設有多顆輸出濾波電解電容和固態(tài)電容。同步整流控制器絲印L90E，實際為瑞薩iW610-01C。這是一款集成MOSFET驅動器的先進同步整流器（SR）控制器，采用瑞薩專有的無損VDS傳感和控制技術優(yōu)化，使其適用于多種AC/DC拓撲，如準諧振反激（QR）、不連續(xù)模式（DCM）、連續(xù)模式（CCM）反激、零電壓開關（ZVS）和有源箝位反激（ACF）。iW610與外部功率MOSFET配合使用，以取代反饋轉換器次級上的主整流二極管，從而在次級側實現(xiàn)高效率。這種多功能性使iW610成為高功率密度AC/DC適配器/充電器應用的理想選擇。憑借瑞薩的創(chuàng)新和正在申請專利的VCC充電技術，iW610支持低壓側和高壓側同步整流，而不需要額外的變壓器繞組。專有技術消除了多余的功耗，降低了iW610的工作溫度，提高了效率。iW610能夠在所有條件下在3-28V的輸出電壓下工作，以適應各種電源。它可以檢測高達150V的漏極電壓，在具有多級輸出電壓的應用中不需要外部鉗位電路。同步整流管來自威兆半導體，型號VSP003N10HS-G，NMOS，耐壓100V，導阻為3.8mΩ，采用PDFN5*6封裝。威兆半導體 VSP003N10HS-G 資料信息。充電頭網(wǎng)拆解了解到，威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面，并被華為、小米、紫米、三星、OPPO、VIVO、魅族、努比亞、倍思、公牛、網(wǎng)易智造等知名品牌的數(shù)十款產(chǎn)品采用，產(chǎn)品質量獲得客戶一致認可。黑色濾波電解電容也是來自東佳，其中兩顆規(guī)格為1000μF35V。另外兩顆規(guī)格為680μF35V。輸出濾波固態(tài)電容也是來自東佳，規(guī)格為1000μF35V。還有兩顆固態(tài)濾波電容規(guī)格為330μF35V。輸出端一覽，從三顆降壓電感可以看出輸出端采用了三路二次降壓電路進行設計，四個USB接口均采用小板進行焊接。用于USB-C1口二次降壓輸出的同步降壓控制器來自南芯科技，型號SC8002，輸入電壓從4.6V到36V，可配置為雙輸出或單輸出。SC8002通過設置壓電阻將輸出電壓調節(jié)到一個固定的 5V 或自定義電壓。還提供了高精度的輸出限流。當兩個輸出通道中的任何一個達到設定的電流限流時，SC8002進入恒流(CC)模式?？傒敵龉β士捎呻娮柙O置，便于恒功率控制。SC8002可對頻率設置并選擇 PWM 或 PFM 工作模式。通過最小的 BOM，可以為用戶的不同應用實現(xiàn)最大的功能。SC8002 還支持全功能保護，包括欠壓保護、過壓保護、短路保護和自動重啟、過溫保護。SC8002 主要應用于車載充電器，多組接口適配器，Hub ，工業(yè)電壓轉換等。充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，南芯科技 SC8002還被vivo X Fold原裝80W雙C口氮化鎵閃充、阿卡西斯300W便攜式儲能電源、科訊65W 1A1C氮化鎵快充、Aukey 100W氮化鎵快充、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充等產(chǎn)品采用。搭配的兩顆同步降壓開關管布局在主板背面，來自威兆半導體，型號VS4620GEMC，NMOS，耐壓40V，導阻6.4mΩ，采用PDFN3333封裝。威兆半導體 VS4620GEMC 資料信息。USB-C2口二次降壓電路的同步降壓控制器也是采用南芯科技SC8002。兩顆同步降壓開關管也是采用威兆半導體VS4620GEMC。USB-C3和USB-A口二次降壓電路的同步降壓控制器也是采用南芯科技SC8002。兩顆同步降壓開關管也是采用威兆半導體VS4620GEMC。用于三路降壓電路的三顆降壓電感特寫。用于USB-C1和USB-C2二次降壓輸出濾波的兩顆固態(tài)電容也是來自東佳，規(guī)格都是330μF25V。另外兩個接口降壓輸出濾波固態(tài)電容也是來自東佳，規(guī)格為330μF25V。

USB-C1和USB-C2口的協(xié)議芯片采用英集芯IP2738U，這是一顆支持多個USB接口的協(xié)議芯片，支持雙口18-140W快充應用，具備獨立的反饋控制，具備獨立的USB PD控制，相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部，快充規(guī)格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位，支持UFCS融合快充，并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協(xié)議，兼容性非常好。英集芯IP2738U內置四路獨立的NMOS驅動，可用于多個接口輸出控制，控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯(lián)控制，并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護，確保使用安全。英集芯 IP2738U 資料信息。USB-C1口輸出VBUS開關管來自長晶科技，型號CJAB55N03S，NMOS，耐壓30V，導阻3.8mΩ，采用PDFN3*3封裝。USB-C2口輸出VBUS開關管也是采用長晶科技CJAB55N03S。協(xié)議芯片來自英集芯，型號IP2736U，是一款集成多種協(xié)議，用于 USB 端口的 快充協(xié)議控制 IC。IP2736U支持包括 USB TypeC DFP、PD2.0/PD3.1/PPS/EPR 28V，HVDCP QC5/4+/3+/3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、SFCP、MTK PE+2.0/1.1、UFCS、Apple 2.4A、BC1.2 以及 SAMSUNG 2.0A 多種快充協(xié)議，為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的解決方案。英集芯 IP2736U 資料信息。一顆絲印2258F的芯片。USB-C3口輸出VBUS開關管采用長晶科技CJAB55N03S。USB-A口輸出VBUS開關管采用長晶科技CJAB55N03S。全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結

最后附上小米120W四口氮化鎵充電器的核心器件清單，方便大家查閱。小米120W GaN四口充電器套裝包含有1條1.5米長的C-C數(shù)據(jù)線，充電器外觀仍然為家族風格設計。其配備可折疊國標插腳以及2C1A三個USB接口，便攜性更好。產(chǎn)品接口支持QC、PD以及小米私有快充，支持120W和27W輸出，擁有豐富的輸出策略，在氮化鎵技術加持下，小體積大功率，輕松勝任多設備充電場景，手機、平板、筆記本、智能家居等設備一個搞定。充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，小米這款充電器為QR開關電源架構設計，使用瑞薩iW3627-00+iW610-01C方案，分別搭配納微NV6148C氮化鎵開關管以及威兆半導體VSP003N10HS-G同步整流管。輸出使用南芯科技三顆SC8002進行三路二次降壓，英集芯IP2738U和IP2736U兩款協(xié)議芯片控制四口輸出。濾波電容采用東佳品牌，內部布局緊湊，散熱保護措施做得也足。

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「歷年拆解」

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「拆解分類」

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「應用案例」

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