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發布時間:2022-11-28作者來源:曹順程瀏覽:4016
氮化鎵充電器的快速崛起讓消費者不再滿足低功率的快充,而消費者的迫切需求也促使各家廠商不斷追逐更高功率的快充方案,目前公認的120W左右的快充算是屬于消費電子行業[敏感詞]梯隊,因此本期硬核拆評將拆解一款小米的120W氮化鎵快充,看看高功率的氮化鎵快充方案有何不同?
拆解全程 圖文呈現
小米120W氮化鎵充電器外觀采用固定插腳設計,只有一個USB Type-C輸出接口。通過暴力拆解后的全家福如下圖所示,支離破碎,其中充電器內部PCBA模塊上灌注的導熱膠已經清理完畢。
首先可以看到外殼內部有專門的石墨導熱貼,有利于充電器的快速散熱;其次,內部PCBA板布局非常緊湊,器件密密麻麻,采用的了PFC+準諧振反激式的電源架構,來具體看下涉及到了哪些廠商的器件。
從輸入端開始,有壓敏電阻,用于輸入過壓保護;有輸入端保險絲,采用熱縮管包裹絕緣;有NTC浪涌抑制電阻,用于減小接入電源的浪涌電流。有高壓電解電容、安規電容、薄膜電容、雙絕緣Y電容、輸出濾波的固態電容、PFC電感、平面變壓器等基礎器件。
其中這些基礎元器件中最有意思的是平面變壓器的應用,不同于傳統變壓器,平面變壓器是直接設計在PCB小板上,并且貫通這個主板,好處就是非常節省PCB空間。
除了基礎器件外,板子上的國產芯片也不少。
兩顆同型號的整流橋用于均攤散熱;
矽力杰PFC控制器(SY5072B),運行在臨界模式,采用恒定導通時間運行,內置的升壓轉換器采用準諧振開關以獲得高效率及優化EMI性能;
納微半導體PFC升壓開關管(NV6134),集成度非常高,不僅集成了功率芯片,還包括了保護電路,驅動電路和邏輯電路,散熱溫控以及轉化效率都非常好;
用于PFC整流的快速恢復二極管(ES5JCR);
初級側的反激準諧振PWM控制器是安森美的 NCP1342,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。旁邊有一顆熱敏電阻,用于檢測充電器溫度,進行過熱保護。
兩顆EL億光光耦,用于輸出電壓反饋及調節。
英集芯USB PD協議芯片(IP2729),內置集成了USB PD、QC3.0快充以及小米120W秒充協議,功能十分強大。不過這個[敏感詞]的120W功率輸出只能基于小米私有協議,也就是說,其它的手機或者設備在使用USP PD快充協議下[敏感詞]功率只有65W。
威兆半導體的輸出VBUS開關管(VS3698AE),NMOS,耐壓30V,導阻3mΩ。
然后再來看平面變壓器小板上的一些元器件。
一顆納微半導體的氮化鎵開關管(NV6134);
MPS的同步整流控制器(MP6908A),[敏感詞]工作頻率600KHz,支持DCM,CCM和QR以及ACF工作模式,支持標準電壓和邏輯電壓驅動的同步整流管。同步整流管同樣是威兆半導體的NMOS(VSP003N10H) ,支持10V邏輯電壓驅動,耐壓100V,導阻3.8mΩ??磥韲a的功率器件在消費品上很突出。
關于小米120W氮化鎵充電器的BOM大致如下,有需要的可以參考。
小結
拆解完小米的120W氮化鎵充電器,整體而言,結構設計緊湊,得益于對于平面變壓器的應用,內部元器件排布非常密集,空間利用率高,除了兩顆納微半導體的氮化鎵功率芯片以及MPS的同步整流控制器,其它像協議芯片,MOS管等都用了國產芯片來實現,看來在消費電子領域,國產器件的平替沒什么問題。
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