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    拆解報告:悅米65W 1A1C氮化鎵快充充電器

    2021-09-26

    氮化鎵快充市場爆發以來,小米已推出33W、55W、65W、65W雙口共四款氮化鎵快充充電器,每一款都有自己的獨特定位,滿足各類消費者的選購需求。近期充電頭網拿到了小米生態鏈企業北京悅米科技有限公司的一款65W氮化鎵快充充電器。

     

    這款充電器配備時下熱門的1A1C雙輸出接口,分別支持最大36W和65W快充,也支持45W+18W雙口輸出策略,滿足各大品牌手機、筆電快充需求。下面充電頭網就對其進行詳細拆解,看看和老大哥小米的GaN充電器相比,做得如何。


    一、悅米65W氮化鎵充電器外觀

     

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    包裝盒正面印有Yuemi品牌、充電器外觀和名稱。

     

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    盒子背面印有充電器參數信息。

     

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    包裝內含充電器和使用說明書,充電器外套防塵塑料袋。

     

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    充電器采用常見的柱狀造型設計,外殼表面啞光,腰身各面過渡圓潤。

     

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    腰身一面印有Yuemi品牌logo。

     

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    相鄰的另一面印有GaN 65W字樣,表明這是一款65W氮化鎵快速充電器。

     

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    充電器配備固定式國標插腳,使用穩定。

     

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    輸入端外殼上印有充電器參數信息

    產品型號:MD105

    產品顏色:白色

    外殼材質:PC

    待機功耗:<0.3W

    輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A

    單口輸出:

    USB-A:5V3A、9V3A、12V3A、20V1.8A

    USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

    雙口輸出:

    USB-C+USB-A:45W+18W(63W)

    USB-C(45W):5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A

    USB-A(18W):5V3A、9V2A、12V1.5A

    制造商:北京悅米科技有限公司

    充電器已經通過了3C認證。

     

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    頂面配有1A1C接口,兩個接口均采用橘紅色膠芯。

     

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    測得充電器機身高度為64.38mm。

     

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    寬度為30.66mm。

     

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    厚度為35.08mm。通過三維算得充電器體積約為69.24cm3,功率密度約為0.94W/cm3。

     

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    和蘋果61W充電器直觀對比,體積優勢非常明顯。

     

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    充電器拿在手上的直觀感受。

     

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    凈重約為105g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-A口輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充協議。

     

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    使用KT002測得C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0快充協議。

     

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    另外測得C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位。

     

    二、悅米65W氮化鎵充電器拆解

     

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    將輸入端外殼拆開,超聲波焊接封裝,紅黑AC導線連接插腳和PCB板進行通電。

     

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    充電器模塊覆蓋絕緣隔離板和黃銅散熱片。

     

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    一體式隔離板同時還對輸入端進行隔離保護。

     

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    主板背面也配有隔離板和散熱片,膠帶包裹在一起,散熱片和主板錫焊固定。

     

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    測得模塊長度為58.69mm。

     

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    寬度為26.93mm。

     

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    厚度為31.16mm。

     

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    將散熱片拆掉,主板正面元器件采用經典三段式布局設計,左側焊接一塊小板,元器件打膠加固。

     

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    主板背面一覽,初級側設有氮化鎵功率芯片,次級側設有同步整流控制器、整流管以及一顆MCU。

     

    通過對充電器觀察發現,悅米這款65W氮化鎵快速充電器采用高頻QR開關電源,兩路DC-DC二次降壓輸出架構。兩個接口各一路,輸出功率智能分配。下面我們從輸入端開始深入了解整個電路設計情況。

     

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    輸入端一覽,可以看到保險絲、安規X電容、共模電感以及三顆高壓濾波電解電容,焊接在左側小板上的電容套有膠套絕緣。

     

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    側面垂直焊接輸入輸出兩塊小板,之間有隔離板進行隔離,輸入端小板對應Y電容處鏤空處理。

     

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    輸入端小板上設有整流橋、開關電源主控芯片、光耦以及貼片Y電容。

     

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    安規X電容、共模電感以及一顆高壓濾波電解電容也是焊接在這塊小板上。

     

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    延時保險絲規格為3.15A 250V。

     

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    安規X電容來自STE松田電子。

     

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    共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

     

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    RUBF810整流橋特寫。

     

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    高壓濾波電解電容來自DKS東科盛電子。

     

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    規格為400V 33μF。

     

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    另外兩顆電容來自NOBLE創源,規格均為400V 33μF。

     

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    濾波電感外套絕緣管絕緣。

     

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    主控芯片供電電容特寫,規格為25V 22μF。

     

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    充電器主控芯片為ON安森美NCP1342,這是一顆高頻反激準諧振初級PWM控制器,內置主動X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進行過熱保護和多重完善的保護功能。

     

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    充電器的氮化鎵開關管型號為G1N65R240PB,來自珠海鎵未來科技有限公司。該器件采用PQFN8*8封裝,耐壓650V,導阻240mΩ,柵極耐壓支持±18V,無需負電壓驅動,簡化驅動器設計。適用于高頻緊湊的QR或ACF反激架構,適合半橋降壓/升壓,圖騰柱PFC電路或逆變電路,適用于高頻高效LLC或其他軟開關拓撲。

     

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    鎵未來G1N65R240PB規格資料。充電頭網拆解了解到,唯沃豐65W 2C1A氮化鎵快充充電器也使用了這顆氮化鎵功率芯片。

     

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    變壓器特寫,頂部噴碼有信息。

     

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    億光EL 1019光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

     

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    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品中。

     

    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,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。

     

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

     

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    主板背面還有一顆特銳祥貼片Y電容。

     

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    藍色Y電容來自松田電子。

     

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    輸出端一覽,兩個USB母座均焊接在小板上,左側固態電容套有絕緣膠套。

     

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    同步整流控制器采用芯茂微LP35118V,該芯片采用SOT23-6L封裝,適用于隔離開關電源應用;支持正激和反激拓撲架構,支持DCM和CCM工作模式。具有超快的關斷速度,可以減小CCM工作模式下的開關損耗。同時,LP35118V還內置VCC供電技術,確保無需輔助供電,在不同輸出下正常工作。

     

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    芯茂微LP35118V最高耐壓可達200V,可使用邏輯電壓驅動的NMOS,內置專有的整流橋導通技術,具有超快的關斷速度以及可調節的同步整流管關閉閾值。內置VCC欠壓保護、過壓鉗位、驅動噪聲抑制等功能、外圍元件精簡、適用于充電器和適配器的同步整流。

     

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    同步整流管采用新功率NCEP065N12AGU,NMOS管,耐壓120V,DFN5X6-8L封裝。

     

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    輸出濾波固態電容特寫,規格為25V 680μF。

     

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    無絲印MCU,用于兩個端口輸出功率智能分配。

     

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    USB-C母座所在小板正面設有降壓電感和二次濾波固態電容。

     

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    背面設有降壓協議IC以及外掛的兩顆MOS管。

     

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    USB-C口降壓電路主控芯片采用智融SW3516H,用于進行降壓控制和協議識別。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。

     

    SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。

     

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    充電頭網通過拆解發現,SW3516H還被華碩65W 2C1A氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。

     

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    外掛兩顆MOS管輸出同步整流降壓,銓力AP30N04Q。

     

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    降壓電感外套絕緣管保護。

     

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    輸出濾波固態電容規格為25V 220μF。

     

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    USB-C母座特寫,過孔焊接。

     

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    USB-A母座所在小板正面也設有降壓電感和濾波電容。

     

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    背面設有一顆降壓協議IC,內置了開關管,集成度非常高。

     

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    A口降壓協議IC采用智融SW3517S。這是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。其集成了5A高效率同步降壓變換器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W(20V5A),CC/CV 模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。

     

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    智融SW3517S資料信息。

     

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    降壓電感特寫。

     

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    輸出濾波固態電容規格為25V 220μF。

     

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    USB-A母座特寫。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    悅米這款65W 1A1C雙口快充氮化鎵充電器采用常見柱狀造型設計,配備1A1C熱門雙輸出接口,同時兼容QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0多個快充協議,整體的兼容性很好,既可以兼容各大品牌設備,同時又能滿足兩臺設備同時快充。

     

    充電頭網通過拆解發現,充電器除主板外,還設有一塊輸入小板以及兩塊輸出小板,充分利用內部空間,元器件也全部打膠加固。充電器采用了時下最主流的QR準諧振反激電源架構,固定電壓輸出,搭配兩路DC-DC二次降壓輸出方案。

     

    氮化鎵功器件采用國產新興品牌GaNext鎵未來的G1N65R240PB,兩路DC-DC電路分別采用智融SW3516H和SW3517S高集成方案。得益于氮化鎵黑科技加持以及高集成降壓快充方案的使用,作為一款雙口充電器功率密度達到了0.94W/cm3,整體做得非常小巧。


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