拆解报告:悦米65W 1A1C氮化镓快充充电器

2021-09-26

氮化镓快充市场爆发以来,小米已推出33W55W65W65W双口共四款氮化镓快充充电器,每一款都有自己的独特定位,满足各类消费者的选购需求。近期充电头网拿到了小米生态链企业北京悦米科技有限公司的一款65W氮化镓快充充电器。

 

这款充电器配备时下热门的1A1C双输出接口,分别支持最大36W和65W快充,也支持45W+18W双口输出策略,满足各大品牌手机、笔电快充需求。下面充电头网就对其进行详细拆解,看看和老大哥小米的GaN充电器相比,做得如何。


一、悦米65W氮化镓充电器外观

 

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包装盒正面印有Yuemi品牌、充电器外观和名称。

 

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盒子背面印有充电器参数信息。

 

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包装内含充电器和使用说明书,充电器外套防尘塑料袋。

 

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充电器采用常见的柱状造型设计,外壳表面哑光,腰身各面过渡圆润。

 

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腰身一面印有Yuemi品牌logo。

 

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相邻的另一面印有GaN 65W字样,表明这是一款65W氮化镓快速充电器。

 

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充电器配备固定式国标插脚,使用稳定。

 

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输入端外壳上印有充电器参数信息

产品型号:MD105

产品颜色:白色

外壳材质:PC

待机功耗:<0.3W

输入:100-240V~50/60HZ 1.5A

单口输出:

USB-A:5V3A、9V3A、12V3A、20V1.8A

USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

双口输出:

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:北京悦米科技有限公司

充电器已经通过了3C认证。

 

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顶面配有1A1C接口,两个接口均采用橘红色胶芯。

 

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测得充电器机身高度为64.38mm。

 

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宽度为30.66mm。

 

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厚度为35.08mm。通过三维算得充电器体积约为69.24cm³,功率密度约为0.94W/cm³。

 

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和苹果61W充电器直观对比,体积优势非常明显。

 

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充电器拿在手上的直观感受。

 

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净重约为105g。

 

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-A口输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充协议。

 

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使用KT002测得C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0快充协议。

 

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另外测得C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位。

 

二、悦米65W氮化镓充电器拆解

 

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将输入端外壳拆开,超声波焊接封装,红黑AC导线连接插脚和PCB板进行通电。

 

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充电器模块覆盖绝缘隔离板和黄铜散热片。

 

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一体式隔离板同时还对输入端进行隔离保护。

 

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主板背面也配有隔离板和散热片,胶带包裹在一起,散热片和主板锡焊固定。

 

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测得模块长度为58.69mm。

 

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宽度为26.93mm。

 

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厚度为31.16mm。

 

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将散热片拆掉,主板正面元器件采用经典三段式布局设计,左侧焊接一块小板,元器件打胶加固。

 

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主板背面一览,初级侧设有氮化镓功率芯片,次级侧设有同步整流控制器、整流管以及一颗MCU。

 

通过对充电器观察发现,悦米这款65W氮化镓快速充电器采用高频QR开关电源,两路DC-DC二次降压输出架构。两个接口各一路,输出功率智能分配。下面我们从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

 

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输入端一览,可以看到保险丝、安规X电容、共模电感以及三颗高压滤波电解电容,焊接在左侧小板上的电容套有胶套绝缘。

 

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侧面垂直焊接输入输出两块小板,之间有隔离板进行隔离,输入端小板对应Y电容处镂空处理。

 

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输入端小板上设有整流桥、开关电源主控芯片、光耦以及贴片Y电容。

 

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安规X电容、共模电感以及一颗高压滤波电解电容也是焊接在这块小板上。

 

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延时保险丝规格为3.15A 250V。

 

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安规X电容来自STE松田电子。

 

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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

 

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RUBF810整流桥特写。

 

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高压滤波电解电容来自DKS东科盛电子。

 

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规格为400V 33μF。

 

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另外两颗电容来自NOBLE创源,规格均为400V 33μF。

 

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滤波电感外套绝缘管绝缘。

 

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主控芯片供电电容特写,规格为25V 22μF。

 

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充电器主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器,内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护和多重完善的保护功能。

 

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充电器的氮化镓开关管型号为G1N65R240PB,来自珠海镓未来科技有限公司。该器件采用PQFN8*8封装,耐压650V,导阻240mΩ,栅极耐压支持±18V,无需负电压驱动,简化驱动器设计。适用于高频紧凑的QR或ACF反激架构,适合半桥降压/升压,图腾柱PFC电路或逆变电路,适用于高频高效LLC或其他软开关拓扑。

 

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镓未来G1N65R240PB规格资料。充电头网拆解了解到,唯沃丰65W 2C1A氮化镓快充充电器也使用了这颗氮化镓功率芯片。

 

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变压器特写,顶部喷码有信息。

 

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亿光EL 1019光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。

 

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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

 

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

 

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被贝尔金安克QCY声丽麦多多OPPO联想努比亚倍思海陆通第一卫等品牌的数十款快充产品使用,此外还被伊戈尔40W LED驱动电源长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用,性能获得客户一致认可

 

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主板背面还有一颗特锐祥贴片Y电容。

 

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蓝色Y电容来自松田电子。

 

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输出端一览,两个USB母座均焊接在小板上,左侧固态电容套有绝缘胶套。

 

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同步整流控制器采用芯茂微LP35118V,该芯片采用SOT23-6L封装,适用于隔离开关电源应用;支持正激和反激拓扑架构,支持DCM和CCM工作模式。具有超快的关断速度,可以减小CCM工作模式下的开关损耗。同时,LP35118V还内置VCC供电技术,确保无需辅助供电,在不同输出下正常工作。

 

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芯茂微LP35118V最高耐压可达200V,可使用逻辑电压驱动的NMOS,内置专有的整流桥导通技术,具有超快的关断速度以及可调节的同步整流管关闭阈值。内置VCC欠压保护、过压钳位、驱动噪声抑制等功能、外围元件精简、适用于充电器和适配器的同步整流。

 

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

 

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输出滤波固态电容特写,规格为25V 680μF。

 

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无丝印MCU,用于两个端口输出功率智能分配。

 

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USB-C母座所在小板正面设有降压电感和二次滤波固态电容。

 

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背面设有降压协议IC以及外挂的两颗MOS管。

 

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USB-C口降压电路主控芯片采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。

 

SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

 

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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器雷柏65W GaN快充绿联65W 4C口氮化镓快充充电器联想90W闪充双口氮化镓充电器鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域

 

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外挂两颗MOS管输出同步整流降压,铨力AP30N04Q。

 

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降压电感外套绝缘管保护。

 

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输出滤波固态电容规格为25V 220μF。

 

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USB-C母座特写,过孔焊接。

 

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USB-A母座所在小板正面也设有降压电感和滤波电容。

 

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背面设有一颗降压协议IC,内置了开关管,集成度非常高。

 

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A口降压协议IC采用智融SW3517S。这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了5A高效率同步降压变换器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W(20V5A),CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

 

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智融SW3517S资料信息。

 

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降压电感特写。

 

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输出滤波固态电容规格为25V 220μF。

 

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USB-A母座特写。

 

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全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

悦米这款65W 1A1C双口快充氮化镓充电器采用常见柱状造型设计,配备1A1C热门双输出接口,同时兼容QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0多个快充协议,整体的兼容性很好,既可以兼容各大品牌设备,同时又能满足两台设备同时快充。

 

充电头网通过拆解发现,充电器除主板外,还设有一块输入小板以及两块输出小板,充分利用内部空间,元器件也全部打胶加固。充电器采用了时下最主流的QR准谐振反激电源架构,固定电压输出,搭配两路DC-DC二次降压输出方案。

 

氮化镓功器件采用国产新兴品牌GaNext镓未来的G1N65R240PB,两路DC-DC电路分别采用智融SW3516H和SW3517S高集成方案。得益于氮化镓黑科技加持以及高集成降压快充方案的使用,作为一款双口充电器功率密度达到了0.94W/cm³,整体做得非常小巧。