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拆解报告:小米13 Ultra原装90W氮化镓充电器

2023-05-16 充电头网 阅读:
充电头网拿到了小米13 Ultra原装氮化镓充电器,不仅支持小米90W私有快充,搭配小米专用的A to C线缆还能支持65W PD快充输出,在为小米13 Ultra手机快充之余,还能兼顾笔记本电脑,平板电脑等设备快充。下面就带来小米这款氮化镓充电器的拆解,看看内部的设计。
 

前言PiSednc

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上个月小米发布了年度影像旗舰手机小米13 Ultra,这款手机采用第二代骁龙8处理器,性能强悍,并采用一体式机身框架,支持IP68防水。在旗舰手机不可或缺的快充方面,小米13 Ultra则支持新一代90W有线快充和50W无线快充,34分钟即可完全充满。PiSednc

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充电头网拿到了小米13 Ultra原装氮化镓充电器,不仅支持小米90W私有快充,搭配小米专用的A to C线缆还能支持65W PD快充输出,在为小米13 Ultra手机快充之余,还能兼顾笔记本电脑,平板电脑等设备快充。下面就带来小米这款氮化镓充电器的拆解,看看内部的设计。PiSednc

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小米13 Ultra 90W氮化镓充电器外观PiSednc

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充电器机身为经典直板造型,输入端和腰身采用一体式外壳,并且分别哑光和亮面进行处理,输出端为灰色哑光外壳。PiSednc

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机身正面一贯设计,印有充电器最大功率90W以及Designed by Xiaomi。PiSednc

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输入端外壳印有充电器参数。PiSednc

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充电器参数特写PiSednc

型号:MDY-14-ECPiSednc

输入:100-240V~50/60Hz 2APiSednc

USB-A口标充:5V3A 15WPiSednc

USB-A口快充:3.6-5V3A、5-20V6.1-4.5A(90W Max)PiSednc

充电器通过了CCC以及高通QC3.0认证。PiSednc

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据了解,这款充电器由江苏辰阳电子代工研发生产。作为小米,OPPO, 联想, Motorola, 传音, vivo的充电器核心供应商,辰阳电子通过和国内外主流OEM品牌的深度合作,已经发展成为国内首屈一指的电源大厂。此次小米旗舰90W的设计生产,再次说明了辰阳电子在产品研发和制造能力方面已经得到了国内外高端品牌的认可。PiSednc

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充电器配备固定国标插脚,靠一侧布局,设计上是方便用户插拔使用。PiSednc

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作为小米系手机的原装充电器,输出依旧采用定制USB-A口,经典橘红色胶芯。PiSednc

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舌片前端设有特殊触点,搭配小米专用数据线实现65W PD快充,即便是USB-A口,这款充电器也能拿来给笔电等设备快充。PiSednc

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测得充电器机身高度为55.99mm。PiSednc

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宽度为49.13mm。PiSednc

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厚度为27.92mm。通过充电器三围算得体积约76.8cm³,功率密度达到1.17W/cm³,作为一款小米充电器,表现一如既往的优秀。和67W尺寸外壳尺寸一样,功率升级。PiSednc

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充电器拿在手上的大小直观感受,显示很小巧。PiSednc

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另外测得充电器净重约为95g。PiSednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C不仅测得充电器支持QC3.0、PD3.0、DCP充电协议,还测出了小米90W私有快充协议。PiSednc

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此外PDO报文显示USB-A口还具备PD3.0快充的5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位,以及小米3.6-11V6.1A、3.6-20V4A、3.6-20V4.5A三组私有PPS电压档位。PiSednc

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小米13 Ultra 90W氮化镓充电器拆解PiSednc

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看完了这款充电器的外观和协议测试,下面就进行拆解,一起来看看这款充电器内部的设计和用料。PiSednc

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首先使用切割机切割开充电器外壳,内部PCBA模块覆盖散热片,电源通过弹片压接供电。PiSednc

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外壳内部粘贴泡棉缓冲。PiSednc

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PCBA模块输入端采用塑料板进行绝缘。PiSednc

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输出侧USB-A母座和滤波电容也通过塑料板绝缘。PiSednc

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塑料板背面粘贴铜箔帮助散热。PiSednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为50.3mm。PiSednc

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宽度约为44.3mm。PiSednc

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厚度约为20.29mm。PiSednc

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PCBA模块正面的散热片通过焊接固定。PiSednc

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PCBA模块正面一览,右上角为电源输入端,焊接保险丝,NTC热敏电阻,压敏电阻,安规X2电容和共模电感。四颗高压滤波电容斜线布置。在左侧下方焊接变压器,底部焊接两颗滤波固态电容和USB-A母座。PiSednc

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背面左侧焊接三颗整流二极管,在右上角焊接初级主控芯片,右侧下方焊接氮化镓功率芯片和反馈光耦,底部焊接同步整流控制器,协议芯片和同步整流管。PiSednc

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通过对PCBA模块的观察发现,小米这款90W氮化镓充电器采用QR反激开关电源架构,同步整流,输出电压由协议芯片通过光耦进行反馈控制。开关电源控制器和同步整流控制器均来自华源智信半导体,氮化镓功率芯片来自纳微,协议芯片来自英集芯。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。PiSednc

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充电器输入端一览,焊接延时保险丝,蓝色MOV压敏电阻和绿色NTC热敏电阻。PiSednc

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输入端延时保险丝来自华德电子,规格为3.15A 250V。PiSednc

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压敏电阻来自STE松田电子,型号为10D681K,用于吸收浪涌过电压。PiSednc

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NTC热敏电阻丝印4D9,用于抑制充电器插电时的浪涌电流。PiSednc

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安规X2电容来自STE松田电子,规格为0.1μF。PiSednc

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共模电感采用磁环绕制,底部焊接绝缘支架,并外套热缩管绝缘。PiSednc

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小米这款充电器并未使用整流桥,而是采用四颗二极管组成整流桥进行桥式整流,其中三颗二极管焊接在PCB背面。这样可以合理利用空间,便于做小体积。PiSednc

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一颗设在主板正面共模电感旁,二极管型号GR4MBF,是一颗4A 1000V的快恢复二极管。PiSednc

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侧面为两颗串联的蓝色Y电容和高压滤波电容。两颗串联可以保障即使一颗Y电容损坏也能保证安全。PiSednc

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四颗高压滤波电容来自Koshin东佳,规格均为400V 22μF。PiSednc

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差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。PiSednc

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初级主控芯片来自数字电源专家--华源智信半导体,HY1658M,是一颗智能多模式反激控制器,芯片内置高压启动,支持多种工作模式,可在QR与CCM模式之间自动切换,平衡开关损耗和导通损耗。芯片内置抖频改善EMI性能,自适应栅极驱动器可平衡开关损耗和EMI,驱动输出电压钳位为12V。PiSednc

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HY1658M具备完善的保护功能,支持输出过压保护,供电过压保护,变压器磁饱和保护,欠压/过压保护,过载保护,芯片过热保护和电流取样电阻开路保护。适用于USB PD充电器,电视机/显示器待机电源和笔记本电源应用,采用SOP7L封装。在芯片左下角为NTC热敏电阻,用于充电器内部过热保护。PiSednc

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华源智信半导体 HY1658M 资料信息。PiSednc

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华源智信主要创始人来自iwatt和PI, ACDC产品投入市场以来,其产品创新理念即得到行业广泛认可,并在三星,小米,传音, Anker等大客户主要项目量产,让行业对其研发和品质控制能力深为赞许。PiSednc

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充电头网拆解了解到,华源智信半导体的芯片还进入了三星、Amazon、Facebook、Mophie、天宝、奥海、安克绿联倍思等众多知名品牌供应链,产品性能获得市场高度认可。PiSednc

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初级开关管采用纳微NV6136A,这是一颗高集成的氮化镓功率芯片,内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路,消除取样电阻的损耗。NV6136A内置170mΩ导通电阻,耐压700V的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率,采用6*8mm QFN封装,节省面积。PiSednc

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充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器戴尔60W氮化镓快充OPPO 50W饼干氮化镓快充小米65W 1A1C氮化镓快充充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快充联想YOGA 130W双USB-C口快充安克65W氮化镓充电器(英雄联盟版)等知名品牌的数十款产品采用PiSednc

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为主控芯片供电的滤波电容来自东佳,规格为120V10μF。PiSednc

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一颗三极管丝印BL,用于供电稳压。PiSednc

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变压器磁芯粘贴胶带,低压侧套有塑料外壳绝缘。PiSednc

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两颗蓝色Y电容来自STE松田电子。两颗220pF电容串联后容量只有110pF,使初次级漏电极低,避免接触时有触电感觉。PiSednc

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亿光EL1019光耦用于输出电压反馈调节。PiSednc

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同步整流控制器来自华源智信半导体,型号HY905M,是一颗数字自适应多模式同步整流控制器,支持低侧应用,无需辅助线圈供电。支持DCM、CCM、PFM和QR多种工作模式,供电电压范围为3.2-25V,驱动电压钳位7.4V,具有高电流输出能力,适配多种同步整流管。具有自适应预关闭驱动以加快关闭过渡,采用SOT23-6封装。PiSednc

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华源智信半导体 HY905M 资料信息。PiSednc

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同步整流管来自威兆半导体,型号VSP004N10MS-G,是一颗耐压100V的NMOS,导阻为3.8mΩ,采用PDFN5060X封装。PiSednc

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充电头网拆解了解到,威兆MOS管广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被华为小米紫米三星OPPOVIVO魅族努比亚倍思公牛网易智造等知名品牌的数十款产品采用,产品质量获得客户一致认可PiSednc

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输出侧焊接两颗滤波固态电容和USB-A母座。PiSednc

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两颗输出滤波电容来自绿宝石,为CH系列固态电容,规格均为680μF 25V。PiSednc

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协议芯片来自英集芯,型号IP2729,是一颗小米定制的协议芯片,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。在协议芯片右侧是一颗热敏电阻,用于检测充电器内部温升并进行过热保护。PiSednc

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此前,英集芯的快充芯片还被小米9原装充电器诺基亚7原装充电器努比亚120W氮化镓充电器等系统内电源配件采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可PiSednc

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USB-C接口的VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为5.2mΩ,采用PDFN3333封装。PiSednc

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USB-A母座为L型设计,并外套塑料壳加固。PiSednc

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USB-A母座正负极加宽设计,支持大电流快充。前端带有特殊触点,搭配专用线缆可实现PD快充输出。PiSednc

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全部拆解一览,来张全家福。PiSednc

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充电头网拆解总结PiSednc

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小米13 Ultra氮化镓充电器为欧版固定插脚,外观仍然为小米家族风格。充电器采用USB-A接口,支持最大90W小米私有快充,满足小米13 Ultra手机快充。搭配小米专用的USB-A转USB-C线,可以实现65W PD输出功率,兼顾笔记本电脑和其他安卓手机充电使用,对于经常出差的商务人士来说出门带一个就够了。PiSednc

充电头网通过拆解了解到,小米这款90W氮化镓充电器为QR开关电源,内部电源方案来自华源智信半导体,采用HY1658M初级控制器搭配HY905M同步整流控制器。氮化镓功率芯片来自纳微,型号NV6136A。协议芯片来自英集芯,初级滤波电容来自东佳,输出滤波固态电容来自绿宝石,内部布局紧凑,用料扎实可靠。PiSednc

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