充電器拆解報(bào)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(dòng)了人車家全生態(tài)快充技術(shù)的普及。近期充電頭網(wǎng)采購(gòu)了小米順勢(shì)推出的旗下首款配備4口的氮化鎵充電器，支持120W超級(jí)快充。小米120W GaN四口充電器擁有3C1A USB接口配置，其中三個(gè)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(gè)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(lái)詳細(xì)了解這款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(xì)信息貼紙。貼紙上印有產(chǎn)品詳細(xì)參數(shù)信息，下面到產(chǎn)品實(shí)物展示環(huán)節(jié)再介紹。包裝內(nèi)含充電器以及數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線使用紙圈進(jìn)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(shè)計(jì)6A字樣，表明可承載6A大電流，滿足米系設(shè)備快充需求。測(cè)得數(shù)據(jù)線長(zhǎng)度為1.5米級(jí)規(guī)格，實(shí)際長(zhǎng)度約151.5cm。另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)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(cè)弧面過渡圓潤(rùn)。機(jī)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(xì)參數(shù)信息。

產(chǎn)品參數(shù)特寫

型號(hào)：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(shù)有限公司

充電器通過了CCC認(rèn)證。

充電器配備的是可折疊國(guó)標(biāo)插腳，方便用戶差旅攜帶。輸出端配置3C1A四個(gè)USB接口。實(shí)測(cè)充電器機(jī)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(duì)比，這款在配置四口情況下僅機(jī)身寬了和蘋果140W氮化鎵充電器對(duì)比，體積優(yōu)勢(shì)明顯。充電器拿在手上的大小直觀感受。另外測(cè)得充電器重量約為211g。使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)得USB-C1口支持QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充電協(xié)議。此外還測(cè)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(cè)得USB-C2口兼容協(xié)議和USB-C1口的相同。此外PDO報(bào)文也一樣。測(cè)得USB-C3口同樣支持QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充電協(xié)議。PDO報(bào)文顯示也與前兩個(gè)接口的相同。最后測(cè)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(jìn)行固定，通過導(dǎo)線連接PCBA模塊通電。

殼體內(nèi)部貼有緩沖保護(hù)墊以及塑料片。

塑料片下設(shè)有石墨散熱貼幫助導(dǎo)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(jìn)行隔離絕緣。拆掉散熱片，另一半散熱片內(nèi)側(cè)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(shí)測(cè)PCBA模塊長(zhǎng)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(cè)設(shè)有塑料殼進(jìn)行隔離絕緣保護(hù)。主板背面設(shè)有開關(guān)電源初次級(jí)控制器以及相應(yīng)的功率器件，三路二次降壓電路的三組同步降壓開關(guān)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(shí)保險(xiǎn)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(hù)。延時(shí)保險(xiǎn)絲來(lái)自貝特電子，出料號(hào)936，規(guī)格為3.15A 250V。壓敏電阻來(lái)自STE松田電子，型號(hào)10D471K，用于輸入過壓保護(hù)。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(zhì)安全電子元器件的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，國(guó)家專精特新“小巨人”企業(yè)。廠房面積 75000?平方米，配套引進(jìn)全自動(dòng)化，數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)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(yīng)用等領(lǐng)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(hù)方式相比傳統(tǒng)壓敏電阻保護(hù)方案，精度高，殘壓低，保護(hù)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(lái)自平偉，型號(hào)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(lái)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(lái)自塑镕，規(guī)格也是1μF 450V。高壓濾波電解電容來(lái)自Koshin東佳，規(guī)格為15μF400V。板子一側(cè)設(shè)有變壓器，并且與次級(jí)側(cè)做了隔離絕緣處理。開關(guān)電源主控芯片特寫，絲印5HBH，實(shí)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(jí)AC/DC恒壓（CV）控制器。它支持各種最常用的隔離和非隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括flyback、buck-boost及buck。iW3627可以實(shí)現(xiàn)極低的負(fù)載及線電壓調(diào)整率而無(wú)需次級(jí)反饋電路。它還無(wú)需外部環(huán)路補(bǔ)償元件，即可保證在不同負(fù)載類型（后端DC-DC轉(zhuǎn)換器、恒定電流（CC）負(fù)載、LED負(fù)載和恒定電阻（CR）負(fù)載）及空載到滿載范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。專利的自適應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓限制技術(shù)可確保任何負(fù)載下瞬態(tài)響應(yīng)<10%。iW3627在輕負(fù)載時(shí)工作于脈沖頻率調(diào)制（PFM）模式，從而在消除噪聲的同時(shí)，達(dá)到空載待機(jī)功耗小于200mW。iW3627提供了兩個(gè)多功能引腳，允許用戶設(shè)置最大及最小開關(guān)頻率。除了提供輸入低電壓防護(hù)檢測(cè)外，VIN管腳還使用了主動(dòng)啟動(dòng)方式，可以在不降低效率的情況下實(shí)現(xiàn)最短啟動(dòng)時(shí)間。初級(jí)開關(guān)管來(lái)自Navitas納微，型號(hào)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(qū)動(dòng)器及多種擴(kuò)展功能，旨在提供市場(chǎng)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(nèi)置無(wú)損電流檢測(cè)功能，以提高系統(tǒng)的效率，并增加了過溫保護(hù)功能以提升系統(tǒng)的可靠性。自動(dòng)待機(jī)和睡眠模式設(shè)計(jì)使得輕載和無(wú)載時(shí)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(lái)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(lái)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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1331K。特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊(cè)資本1億元。旗下產(chǎn)品包括：貼片式Y(jié)電容、插件式Y(jié)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(yīng)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(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)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(yīng)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(rèn)可。板子另一側(cè)設(shè)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(shí)際為瑞薩iW610-01C。這是一款集成MOSFET驅(qū)動(dòng)器的先進(jìn)同步整流器（SR）控制器，采用瑞薩專有的無(wú)損VDS傳感和控制技術(shù)優(yōu)化，使其適用于多種AC/DC拓?fù)?，如?zhǔn)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(guān)（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(zhuǎn)換器次級(jí)上的主整流二極管，從而在次級(jí)側(cè)實(shí)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(yīng)用的理想選擇。憑借瑞薩的創(chuàng)新和正在申請(qǐng)專利的VCC充電技術(shù)，iW610支持低壓側(cè)和高壓側(cè)同步整流，而不需要額外的變壓器繞組。專有技術(shù)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(yīng)各種電源。它可以檢測(cè)高達(dá)150V的漏極電壓，在具有多級(jí)輸出電壓的應(yīng)用中不需要外部鉗位電路。同步整流管來(lái)自威兆半導(dǎo)體，型號(hào)VSP003N10HS-G，NMOS，耐壓100V，導(dǎo)阻為3.8mΩ，采用PDFN5*6封裝。威兆半導(dǎo)體 VSP003N10HS-G 資料信息。充電頭網(wǎng)拆解了解到，威兆MOS管廣泛應(yīng)用在充電器、無(wú)線充、車充、充電寶、儲(chǔ)能電源等各個(gè)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(zhì)量獲得客戶一致認(rèn)可。黑色濾波電解電容也是來(lái)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(lái)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(jìn)行設(shè)計(jì)，四個(gè)USB接口均采用小板進(jìn)行焊接。用于USB-C1口二次降壓輸出的同步降壓控制器來(lái)自南芯科技，型號(hào)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(shè)置壓電阻將輸出電壓調(diào)節(jié)到一個(gè)固定的 5V 或自定義電壓。還提供了高精度的輸出限流。當(dāng)兩個(gè)輸出通道中的任何一個(gè)達(dá)到設(shè)定的電流限流時(shí)，SC8002進(jìn)入恒流(CC)模式?？傒敵龉β士捎呻娮柙O(shè)置，便于恒功率控制。SC8002可對(duì)頻率設(shè)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(yīng)用實(shí)現(xiàn)最大的功能。SC8002 還支持全功能保護(hù)，包括欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)和自動(dòng)重啟、過溫保護(hù)。SC8002 主要應(yīng)用于車載充電器，多組接口適配器，Hub ，工業(yè)電壓轉(zhuǎn)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(chǔ)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(guān)管布局在主板背面，來(lái)自威兆半導(dǎo)體，型號(hào)VS4620GEMC，NMOS，耐壓40V，導(dǎo)阻6.4mΩ，采用PDFN3333封裝。威兆半導(dǎo)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(guān)管也是采用威兆半導(dǎo)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(guān)管也是采用威兆半導(dǎo)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(lái)自東佳，規(guī)格都是330μF25V。另外兩個(gè)接口降壓輸出濾波固態(tài)電容也是來(lái)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(gè)USB接口的協(xié)議芯片，支持雙口18-140W快充應(yīng)用，具備獨(dú)立的反饋控制，具備獨(dú)立的USB PD控制，相當(dāng)于兩顆IP2736整合到一顆芯片內(nèi)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(nèi)置四路獨(dú)立的NMOS驅(qū)動(dòng)，可用于多個(gè)接口輸出控制，控制多個(gè)VBUS開關(guān)管進(jìn)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(dú)立的過流、過壓以及短路保護(hù)，確保使用安全。英集芯 IP2738U 資料信息。USB-C1口輸出VBUS開關(guān)管來(lái)自長(zhǎng)晶科技，型號(hào)CJAB55N03S，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻3.8mΩ，采用PDFN3*3封裝。USB-C2口輸出VBUS開關(guān)管也是采用長(zhǎng)晶科技CJAB55N03S。協(xié)議芯片來(lái)自英集芯，型號(hào)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(yīng)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(guān)管采用長(zhǎng)晶科技CJAB55N03S。USB-A口輸出VBUS開關(guān)管采用長(zhǎng)晶科技CJAB55N03S。全部拆解一覽，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

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(zhǎng)的C-C數(shù)據(jù)線，充電器外觀仍然為家族風(fēng)格設(shè)計(jì)。其配備可折疊國(guó)標(biāo)插腳以及2C1A三個(gè)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(shù)加持下，小體積大功率，輕松勝任多設(shè)備充電場(chǎng)景，手機(jī)、平板、筆記本、智能家居等設(shè)備一個(gè)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(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì)，使用瑞薩iW3627-00+iW610-01C方案，分別搭配納微NV6148C氮化鎵開關(guān)管以及威兆半導(dǎo)體VSP003N10HS-G同步整流管。輸出使用南芯科技三顆SC8002進(jìn)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(nèi)部布局緊湊，散熱保護(hù)措施做得也足。

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「歷年拆解」

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「拆解分類」

戶外電源、逆變器、充電槍、充電樁、服務(wù)器電源、PC電源、充電器、充電寶、無(wú)線充、車充、充電線、插線板、充氣寶、電吹風(fēng)、車載逆變器、電動(dòng)牙刷、擴(kuò)展塢、充氣寶、散熱背夾、V口電池、移動(dòng)Wi-Fi、小風(fēng)扇、電蚊拍、手電筒、顯示器、電動(dòng)工具

「應(yīng)用案例」

南芯、英集芯、智融、必易微、美芯晟、杰華特、茂睿芯、華源、硅動(dòng)力、天德鈺、東科、芯海、易沖、沁恒、鈺泰、誠(chéng)芯微、恒成微、芯進(jìn)電子、特銳祥、沃爾德、英諾賽科、氮矽、威兆、譽(yù)鴻錦、川土微、AOS萬(wàn)國(guó)、松田