拆解报告:iQOO 10 Pro原装200W氮化镓超快闪充

2022-07-28

7月19日,iQOO 10 系列新机发布,全系搭载最新的高通骁龙8+移动平台,搭配自研芯片V1+助力影像提升,是一款体验大幅提升的旗舰手机,同时还刷新了手机行业快充榜单。

 
其中iQOO 10 Pro是首款量产商用200W超快闪充的手机,搭配原装氮化镓迷你充电器,只需10分钟即可充满内置4700mAh大容量电池,引领了智能手机充电新时代。充电头网已经拿到了这款200W氮化镓闪充,下面就进行拆解,看看内部是怎样设计的。
 

iQOO 200W氮化镓闪充开箱

 

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iQOO 200W氮化镓闪充套装包括200W的充电器以及10A CC快充线,后续也会为大家带来该线缆的拆解,下面先做简单了解。
 

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线缆两端为白色塑料外壳,保护网尾上设计有10A字样,表明可过10A大电流。
 

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公头内部特写,非满PIN设计。
 

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测得线缆是十分标准的1.5米长度。
 

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使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得线缆不仅支持iQOO的20V10A 200W超快闪充,也支持20V5A PD快充,可以拿来给笔电等设备使用。
 

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iQOO 200W氮化镓超快闪充造型和上一代相似,不过通体PC阻燃材质白色外壳,腰身高光亮面处理,两侧过渡圆润。
 

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机身正面印有显眼的200W字样,配备固定国标插脚,靠一侧布局方便用户插拔使用。
 

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输入端外壳标注有充电器参数
型号:V200100L0B0-CN
输入:200-240V~50/60HZ 2.5A
输出:5V2A 或 9V2A 或 11V6A Max 或 20V10A Max
输入:100-240V~50/60HZ 2.5A
输出:5V2A 或 9V2A 或 11V6A Max 或 20V6A Max
PDO:5V3A 或 9V3A 或 12V3A 或 15V3A Max 或 20V3.25A Max
PPS:5-20V3.25A Max
制造商:康舒科技股份有限公司
产品已经通过了CCC认证。
 

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输出端配备单USB-C接口,居中布局。
 

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测得充电器机身高度为61.05mm。
 

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宽度为56.4mm。
 

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厚度为28.89mm,通过测量数据算得充电器体积约为99.47cm³,功率密度高达2.01W/cm³,创下了手机快充行业新纪录。
 

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和iQOO自家上一代120W氮化镓闪充对比,高度相同,只是稍宽了一点点。
 

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和苹果140W氮化镓充电器对比,体积优势巨大。
 

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充电器拿在手上的大小直观感受。
 

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净重约为150g。
 

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带线套装总重量约为211g。
 

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测得充电器支持QC2.0、QC5、VIFC(vivo闪充协议)、PD3.0、PPS快充协议。
 

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PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5-20V3.25A一组PPS电压档位。
 

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使用iQOO 200W超快闪充套装给最新的iQOO 10 Pro充电,测得充电功率为18.05V 9.94A 179.39W,成功开启20V10A超快闪充。
 

iQOO 200W氮化镓闪充拆解

 
对iQOO这款200W氮化镓闪充的外观,大小和输出性能有了了解后,下面就继续进行拆解,一睹为快。
 

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首先沿充电器插脚侧撬开外壳,模块内部元器件打胶填充固定。
 

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继续抽出内部PCBA模块,输出USB-C小板与初级元件之间使用黑色塑料外壳绝缘,PFC电感顶部贴有橡胶垫缓冲支撑,平面变压器粘贴金属散热片。
 

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为56.29mm。
 

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PCBA模块宽度约为50.8mm。
 

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PCBA模块厚度约为23.65mm。
 

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模块内部元器件大面积打胶固定,高压电解电容缠绕胶带绝缘,平面变压器PCB和磁芯通过导热垫利用金属散热片进行散热。
 

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输入端导线焊接连接,可以看到保险丝,共模电感,橙色X2安规电容以及整流桥等元件。
 

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交流输入导线冷压端子焊接连接,外套热缩管绝缘。
 

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PCBA模块背面覆盖一块塑料片,粘贴铝片散热。
 

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PCBA模块背面覆盖的塑料片起到绝缘隔离作用,粘贴的铝片通过导热垫为PFC开关管散热。
 

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侧面为平面变压器磁芯和同步整流管散热的散热片焊接固定到PCB上。
 

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拆掉散热片,导热垫对应平面变压器磁芯和同步整流管位置,降低大电流下的温升。
 

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充电器PCBA模块正面一览,右上角为输入保险丝,共模电感等EMI滤波电路,右侧为整流桥,右下角为PFC升压电感,在上方中间为高压滤波电解电容。左侧是平面变压器,输出端焊接固态电容,USB-C母座焊接在小板上。
 

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充电器PCBA模块背面一览,中间上方焊接初级主控芯片,右侧焊接纳微的氮化镓功率芯片,下方焊接两颗二极管用于PFC旁路,左下角焊接PFC控制器,右侧焊接贴片Y电容和反馈光耦,平面变压器磁芯沉板设计,降低充电器机身厚度。
 
通过观察发现,这款充电器采用PFC+ZVS反激开关电源架构设计,PFC电路将输入电压升压为开关电源供电,协议芯片通过光耦控制接口输出电压,下面我们从输入端开始了解各器件的信息。
 

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充电器输入端一览,焊接保险丝,共模电感,NTC浪涌抑制电阻,安规X2电容和整流桥等。
 

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充电器插入插座通电后,电流首先经过延时保险丝,在电流超过保险丝限定值时,便会熔断切断电路。输入端慢熔保险丝来自华德电子,规格3.15A 250V。
 

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接着经过NTC热敏电阻,NTC热敏电阻用于抑制插电时的冲击电流,减小插电的火花,正常工作时温度上升,电阻降低,降低损耗。NTC热敏电阻丝印SCK 012A。
 

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接着经过第一颗共模电感,使用绝缘线双线并绕,滤除EMI干扰。共模电感底部焊接绝缘支架,空间容纳输入保险丝,充分利用空间。
 

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安规X2电容用于抑制差模干扰,来自CARLI凯励,容量0.33μF。
 

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第二级共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架,打胶加固。
 

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交流电经过EMI电路滤波后,由平伟GBL610整流桥将交流电转换为脉动直流电,整流桥规格为6A 1000V。
 

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两颗薄膜电容规格为0.82μF 450V,配合滤波电感进行输出滤波。
 

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输出滤波电感特写,采用磁环绕制,底部焊接绝缘支架,并涂胶固定。
 

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丝印AE的TVS二极管用于抑制滤波电感的感应电压。
 

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PFC控制器来自安森美,型号NCP1623,其基于创新的 Valley 同步频率折返(VSFF)方法。VSFF 可在标称负载和轻负载条件下最大限度地提高效率,在重载时运行在临界模式,轻载运行在断续导通模式,并支持谷底开通以提高效率。NCP1623支持临界模式、断续导通模式运行,谷同步频率折返可在标称负载和轻负载下提升效率,并且可在低开关频率下获得良好的功率因数。
 

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PFC升压开关管采用纳微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。
 

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纳微NV6136A资料信息。
 
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
 

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PFC升压电感采用利兹线绕制,降低高频损耗。
 

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PFC升压整流管采用两颗ES3JBF超快恢复二极管并联,耐压600V,额定电流3A。
 

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两颗RS3MBF快恢复二极管并联,用于PFC旁路,起到保护作用。
 

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高压滤波电解电容来自AiSHi艾华,RH系列低阻抗电容,105℃耐热。
 

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电容规格为420V82μF。
 

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初级主控芯片采用Dialog iW9802,是一颗高性能的数字化开关电源反激控制器,支持零电压开关和自适应的多模式控制运行,搭配次级控制器可实现高功率密度和高输出精度的设计。iW9802可搭配Dialog的次级侧控制器共同使用,提供低于20mW的空载功耗。
 

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初级开关管采用纳微NV6136A,与PFC开关管同型号。
 

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在主开关管右侧是一颗辅助开关管,配合变压器的辅助绕组,由iW9802控制,从而实现主开关管的零电压开关。辅助开关管来自芯派科技,型号SW7N65D,是一颗耐压650V,导阻1.1Ω的NMOS,采用DFN5*6封装。
 

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用于控制器供电稳压的三极管,丝印BH。
 

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为初级控制器供电的滤波电容,来自TEAPO,规格为10μF 100V。
 

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另一颗来自AiSHi艾华,规格为50V10μF。
 

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两颗贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,料号为TBY2331KB,属SMD-Y2系列,使用两颗串联。特锐祥的贴片Y电容具有体积小、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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充电头网通过拆解了解到,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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另外两颗特锐祥贴片Y电容料号为TBY2101KB。
 

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COSMO冠西1019光耦用于PFC升压控制。
 

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另外一颗1019光耦用于输出电压反馈调节。
 

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平面变压器焊接在主板上,主板镂空放置磁芯,降低厚度。平面变压器小板右侧焊接同步整流控制器和两颗同步整流管。
 

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焊接取下平面变压器小板,左侧低压侧焊接两颗固态电容。
 

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平面变压器磁芯信息特写。
 

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从丝印可以看出平面变压器小板来自JOVE中富电路,是一家专业的线路板生产制造厂家,国家级高新技术企业,公司现已上市。
 

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同步整流控制器来自MPS,型号MP6908A,最高工作频率600KHz,支持DCM/CCM/QR准谐振工作模式,内置振铃检测防止DCM和QR运行下误开通,支持逻辑电压和标准电压同步整流管。
 

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同步整流管来自威兆半导体,使用两颗VSP003N10HS-G并联进行同步整流,NMOS,耐压100V,导阻3.8mΩ,PDFN5x6封装。
 

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威兆VSP003N10HS-G资料信息。
 
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
 

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两颗固态电容贴片焊接在平面变压器小板上,用于输出滤波。
 

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将平面变压器磁芯敲碎一览。
 

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在主板上还焊接两颗固态电容用于输出滤波。右侧垂直焊接的小板焊接USB-C母座。
 

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两颗固态电容用于输出滤波,规格为560μF 25V。
 

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垂直焊接的小板正面焊接协议芯片和USB-C母座。
 

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背面焊接VBUS开关管和电流取样电阻。
 

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协议芯片特写,丝印GJ=9D,来自立锜科技,右侧焊接一颗热敏电阻检测小板温升,进行过热保护。
 

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输出VBUS开关管采用威兆VS3698AE,NMOS,耐压30V,导阻3mΩ,PDFN3333封装。左侧两颗1206封装的5mΩ电阻并联用于检测输出电流。
 

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威兆VS3698AE资料信息。
 

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输出USB-C母座外套钢套焊接固定,钢套压印CZT字样,来自正德连接器。左侧焊接一颗热敏电阻,用于检测母座温升。
 

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USB-C母座过孔焊接固定,白色胶芯不露铜。
 

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全部拆解完毕,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
iQOO推出的这款200W氮化镓闪充内置了两颗纳微NV6136A氮化镓功率芯片,相比之前推出的120W氮化镓闪充,体积只是稍微增大了一点,功率密度得到显著提升。这款充电器支持200W超快闪充和65W通用PD输出,以及5-20V3.25A PPS输出,还可以为笔记本和其他的手机快充,通用性也不错。
 

充电头网通过拆解了解到,iQOO这款200W氮化镓充电器采用PFC+ZVS反激电路架构,PFC升压控制器采用安森美NCP1623,ZVS反激控制器采用Dialog iW9802,搭配纳微氮化镓功率芯片NV6136A。同步整流控制器采用MPS MP6908A,同步整流管使用威兆半导体两颗VSP003N10HS-G并联,满足10A大电流输出。

 

充电器内部使用艾华电解电容和固态电容滤波,变压器及开关管均打胶贴导热垫加强散热,降低大功率输出的温升,充电器内部配有多颗热敏电阻进行温度检测,监控温度不超过正常范围,确保安全使用。