近日,小米官网悄然上架了一款120W氮化镓快充,这也是小米首次推出百瓦级别的大功率氮化镓快充,此前几款氮化镓快充分别是65W双口、33W单口。

据了解,小米这款120W充电器不仅采用了氮化镓功率器件,而且还内置平面变压器并采用灌胶工艺等,充电器的体积更小、功率密度更高、性能更强。搭配Redmi Note 11 Pro+,疾速模式下只需要15分钟就能充满。同时,充电器内置智能识别芯片,搭配USB-C接口,可以满足笔电、平板以及大部分主流智能手机的充电器需求。

今天就为大家带来小米这款全新120W氮化镓快充充电器的拆解。此前充电头网相继拆解了小米9原装27W充电器、小米65W氮化镓充电器、小米90W USB PD快充充电器、小米120W超级快充等多款快充产品,大家可以点击蓝色字体查看拆解详情。

一、小米120W氮化镓快充充电器外观

小米120W氮化镓快充充电器在官方商城是按套装出售,包装盒里除了充电器之外,还附赠了一条USB-C to USB-C充电线。

包装盒背面是产品参数和厂商信息。

包装盒里的物品一览。

套装里包含的是一条6A的USB-C to USB-C数据线。

接口采用橙色设计。

USB-C to USB-C充电线长度约为1米。

充电器的风格与上一代USB-A接口的120W快充相近,主题机身为亮面处理,正面印有120W以及小米公司,小米设计的字样,不过体积方面明显小了很多,更轻便。

反面则是GaN和小米公司字样。

输出端为灰白色面板,设有一个USB-C接口,并设置橙色胶芯。

插脚侧印着充电器的详细规格参数,型号:MDY-13-ET;输入:100-240V～50/60HZ 1．7A;输出:5V3A、9V3A、11V6A、20V6A。产品已经通过了3C认证和QC3．0认证,小米通讯技术有限公司制造。

通过CQC官网查询,小米120W氮化镓充电器由江西吉安奥海科技有限公司制造生产,目前已经获得CCC认证。奥海为业界电源大厂,据悉众多手机品牌原装充电器都出自奥海生产。

小米120W氮化镓快充与苹果96W充电器相比,小了一大圈。

两款小米120W充电器体积对比,可以明显看到新款120W氮化镓快充在体积方面更占优势。

拿在手里也更加轻便。

小米120W氮化镓快充充电器不含插脚侧长度约为55．6mm。

宽度约为55．7mm。

厚度约为28．4mm。通过实际测量和计算,这款充电器的功率密度突破了1．36W/cm³,十分少见。

实测充电净重约为138．2g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测充电器的输出协议,显示支持Samsung 5V/2A、DCP协议,以及QC2．0、QC3．0、PD3．0等快充协议。

小米120W氮化镓快充支持USB PD3．0快充,不过PD快充的最大输出功率为65W,设有5V3A、9V3A、15V3A、20V3．25A四组固定电压档位。

二、小米120W氮化镓快充充电器拆解

首先动用切割机将外壳切分开,充电器内部PCBA模块全部灌注导热胶填充。

充电器AC输入导线焊接连接。

灌胶在输出侧留有一定空间。

外壳内部有一块石墨导热贴,用于均匀散发充电器产生的热量。

清理掉灌胶,PCB板正面非常紧凑的布满了各种元器件,输入端元器件均采用热缩管包裹绝缘,同时还采用平面变压器以缩小整体体积。

输出侧设有三颗固态电容,其中两颗焊接在平面变压器的PCB上。

电路板镂空放置平面变压器磁芯,用以降低整体厚度。

使用游标卡尺测量充电器主板长度约为50mm。

宽度约为49mm。

厚度为23．4mm。

PCB板正面一览,平面变压器磁芯套有塑料壳绝缘,居中是PFC电感。

PCB板背面一览,充电器初次级分明,两颗光耦横跨初次级。

通过对充电器正背面电路分析发现,小米120W氮化镓快充充电器内部采用PFC升压后为QR反激开关电源供电,由协议芯片控制,根据负载需求,输出宽范围电压。

输入端一览,连接导线压线卡焊接固定。黑色热缩管套住的蓝色元件是压敏电阻,用于输入过压保护,平面变压器PCB板两侧分布着多颗高压电解电容。

输出端平面变压器小板焊接两颗固态电容,节省PCB面积,充分利用空间。主PCB板上还焊接了一颗固态电容,三颗电容用于输出滤波。USB-C母座橙色胶芯,右侧两颗Y电容。

可以看到Y电容,共模电感,X电容和输入保险丝。保险丝套热缩管绝缘保护。

这一侧主要是平面变压器和一颗蓝色Y电容。

将主板正面元件全部拆除,可见设有一颗整流桥、一颗氮化镓功率器件以及一颗协议芯片。

输入端保险丝特写,采用热缩管包裹绝缘。

压敏电阻,用于充电器输入端过压保护。在交流输入超过安全电压时,压敏电阻导通,熔断保险丝,确保后级元件安全。

NTC浪涌抑制电阻,用于减小接入电源的浪涌电流。

共模电感采用热缩管包裹绝缘。

另外一级共模电感,采用扁平铜带绕制。

安规X电容容量0．33μF。

输入端整流桥丝印LMB10L30。

正面这颗同型号的整流桥,使用两颗均摊发热。

薄膜电容,CBB21,1μF 450V。

另外一颗薄膜电容,CBB21,0．68μF 450V。

用于滤波的磁环电感。

输入端PFC控制器采用矽力杰SY5072B,运行在临界模式,采用恒定导通时间运行,内置的升压转换器采用准谐振开关以获得高效率及优化EMI性能。

主板正中为PFC升压开关管采用的是纳微NV6134,这是一颗集成了驱动和保护电路的氮化镓功率芯片,散热升级,采用更大的散热焊盘优化温升,联想、努比亚、小米、RAVPOWER、摩米士数十个品牌的氮化镓快充产品所采用。

PFC升压电感特写。

ES5JCR快恢复二极管,用于PFC整流。

LFB3MF二极管,用于初级电解电容充电。

输入端的初级滤波固态电容均来自SAMXON三信,其中三颗规格为400V 15μF。

另外一颗规格为400V 22μF。

PWM芯片供电电容来自CapXon丰宾,规格为100V 10μF。

充电器主控芯片来自安森美 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。左下角是初级的热敏电阻,用于检测充电器温度,进行过热保护。

由于充电器内部采用了平面变压器,有一部分元件也焊接到平面变压器的电路板上来,帮助扩展电路板面积,提升功率密度。平面变压器次级侧焊接了两颗输出滤波电容,初级侧是一颗纳微的氮化镓开关管。

次级侧背面焊接了同步整流控制器和同步整流管,初级侧焊接了反激的吸收电路。

纳微NV6134氮化镓功率芯片,用于开关电源初级。得益于充电器内部整体灌胶,散热到位,功率器件可以实现更灵活的布局。

同步整流控制器来自MPS,型号MP6908A,最高工作频率600KHz,支持DCM,CCM和QR以及ACF工作模式,支持标准电压和逻辑电压驱动的同步整流管。

同步整流管采用威兆半导体 VSP003N10H,NMOS,支持10V逻辑电压驱动,耐压100V,导阻3．8mΩ,采用PDFN5*6封装。

充电头网了解到,威兆的MOS产品已经进入小米、三星、飞利浦、小米9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。

充电器全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

就产品外形方面,这款120W氮化镓快充充电器延续了小米手机原装充电器的家族风格,采用固定插脚设计,不过同时也将传统的USB-A接口升级为USB-C接口,除了支持小米系统的产品快充外,这款充电器对其他USB-C接口的设备也能充电。

不过需要注意的是,小米这款120W快充充电器并不能基于USB PD快充协议输出20V5A 100W功率,其20V6A为小米私有协议,只能搭配小米特定型号的手机使用,USB PD快充协议下,最大功率为65W。

充电头网拆解了解到,小米120W氮化镓快充充电器内部电源模块基于PFC+QR架构开发,并还采用英集芯的定制协议芯片IP2729满足主流协议和小米私有协议的兼容,电源部分采用了两颗纳微的NV6134氮化镓功率芯片,其中一颗用于PFC升压,另一个用作开关电源主功率管。PFC升压控制器来自矽力杰,开关电源部分芯片为经典的NCP1342+MP6908A;同时还应用了威兆半导体的同步整流MOS和VBUS开关管。

为了实现紧凑、小体积的设计,充电器的内部元器件排布非常密集,应用了集成度更高的平面变压器;散热方面,整机电源模块为注胶处理,外壳内壁还使用石墨贴纸起到均匀散热的效果,整体用料和做工都非常扎实。