前言

今天來拆解的是小米另外一款內置氮化鎵的UFCS雙口充電器,型號為MDY-14-EU。這款充電器支持小米私有67W快充,支持65W PD快充并支持33W UFCS快充,做到了相當好的兼容性。充電器的USB-A口為小米魔改,搭配小米原裝數據線能夠實現PD快充。

同時這款充電器還支持雙口自動功率分配,為45+20W設計,可以在為筆記本電腦供電時同時為手機充電。下面充電頭網就帶來這款充電器的拆解,看看內部設計如何。

小米67W UFCS氮化鎵快充開箱

包裝盒設計風格和小米新款35W充電器的一樣,正面印有小米logo、產品名稱以及套裝外觀圖。

背面貼有充電器參數貼紙,參數到充電器實物環節再詳細了解。

包裝內含充電器、數據線、使用說明書以及保修卡。

附帶數據線是小米6A魔改USB-A to USB-C快充線,線纜兩端做了抗彎折處理,線頭塑料殼磨砂處理,方便用戶插拔使用。

USB-A公頭正負極加寬來通過大電流,中心處設有特殊彈片,搭配小米魔改A口充電器可實現PD快充。

網尾處設計有6A字樣,表明線纜可過6A大電流。

另外測得數據線依舊是經典1米級長度,關于這款數據線充電頭網已做過詳細拆解,感興趣的可以點擊鏈接查閱。

充電器采用PC防火材質白色外殼,腰身高光亮面處理,兩側過渡圓潤,上下端平直切面,邊緣過渡分明。插腳靠一側布局,方便插拔使用。

機身正面印有67W和Designed by Xiaomi。

背面印有GaN和Designed by Xiaomi。

輸入端外殼上印有充電器參數。

充電器參數特寫

型號:MDY-14-EU

輸入:100-240V~50/60HZ 2A

USB-A/C單口輸出:5V3A、9V3A、11V6.1A、20V3.25A

雙口輸出:

USB-A:5V3A、9V2.22A

USB-C:5V3A、11V4A、20V2.25A

制造商:小米通信技術有限公司

充電器已經通過了CCC認證。

輸出端配備一個USB-C快充接口以及小米魔改USB-A接口。

測得充電器機身高度為55.99mm。

寬度為49.29mm。

厚度為28mm。

和蘋果61W充電器對比,體積優勢明顯。

拿在手上的直觀感受,同樣顯得很小巧。

另外測得充電器凈重約為132g。

帶線總重量約為164g。

搭配小米10A快充線測試USB-C口協議和PDO,使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C口支持UFCS、QC3.0、PD3.0三個通用快充協議,還支持小米自家67W私有快充。

此外PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位,以及3.3-11V6.1A、3.3-20V3.25A兩組PPS電壓檔位。

搭配附帶6A魔改數據線測得充電器USB-A口不僅支持UFCS、QC3.0以及小米私有快充協議,還支持PD3.0快充協議。

并且PDO報文和USB-C口的完全一樣,具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位,以及3.3-11V6.1A、3.3-20V3.25A兩組小米專屬PPS電壓檔位。

最后是UFCS融合快充充電測試,使用充電器USB-A口給iQOO 10 Pro充電,測得功率為7.64V 2.94A 22.43W。

使用充電器USB-C口給iQOO 10 Pro充電,同樣開啟UFCS融合快充,測得功率為7.75V 2.96A 22.95W。

小米67W UFCS氮化鎵快充拆解

看完了小米67W UFCS氮化鎵快充的開箱和測試,下面就進行拆解,看看內部的設計。

首先拆下輸出側面板,充電器內部采用灌封工藝。

側面元件與外殼之間的縫隙均被灌封膠填充密封。

切開外殼取出內部PCBA模塊,交流輸入通過彈片連接到PCBA模塊供電。

在外殼與PCBA模塊之間填充一條泡棉密封。

PCBA模塊背面粘貼塑料片絕緣,在塑料片外側粘貼一片銅箔,透過膠水依稀可見。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為51.81mm。

PCBA模塊寬度約為44.43mm。

PCBA模塊厚度約為23.62mm。

拆下背面的絕緣塑料片,PCBA模塊背面灌膠加強散熱。

清理掉PCBA模塊表面的灌膠,PCBA模塊正面一覽,其中右上角為保險絲和NTC熱敏電阻,共模電感和安規X2電容。左側上方為高壓濾波電容,在濾波電容下方是變壓器,底部為輸出濾波電容,USB-C和USB-A母座等。

PCBA模塊背面焊接整流橋,氮化鎵合封芯片,反饋光耦,同步整流管和同步整流芯片,協議芯片和VBUS開關管。

通過對PCBA模塊的觀察,小米這款充電器采用反激開關電源設計,寬電壓輸出,USB-C或USB-A單口輸出時,輸出電壓由協議芯片控制,雙口均支持快充。當雙口同時輸出時,USB-A口通過升降壓電路進行5V或9V輸出,USB-C口仍支持快充。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。

充電器輸入端一覽,焊接保險絲,NTC熱敏電阻和共模電感。

輸入端延時保險絲來自CONQUER功德,MST系列超小型延時保險絲,規格為3.15A 250V,用于輸入過流保護。

NTC熱敏電阻用于抑制充電器插電時的浪涌電流,絲印1R5D7,冷態電阻為1.5Ω,直徑7mm。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,底部焊接絕緣支架,外套熱縮管絕緣。

安規X2電容來自STE松田電子,規格為0.022μF。

整流橋焊接在PCB背面,來自平偉,型號TBMR810,是一顆8A 1000V的整流橋。

充電器內部高壓濾波電容來自豐賓,其中三顆規格為22μF400V。

另一顆高壓濾波電容規格為12μF400V,總濾波電容容量為78μF。

差模電感特寫,采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

充電器初級主控芯片采用南芯科技合封氮化鎵芯片SC3057,這顆芯片將高性能多模式反激控制器、氮化鎵驅動、氮化鎵開關管、供電和保護等電路集成在一顆散熱增強的QFN6*8封裝內部。通過合封來簡化外部元件數量,并消除傳統驅動走線寄生參數對高頻開關的影響。

南芯科技SC3057采用了功率走線和控制走線分開的設計,降低高頻開關對控制回路的影響,并通過優化的焊盤設計,優化充電器走線設計與電氣性能,簡化設計開發。

SC3057內置165mΩ氮化鎵開關管,支持175KHz開關頻率,并支持X電容放電。

充電頭網拆解了解到,采用南芯科技SC3057的還有倍思67W 1A1C氮化鎵充電器華科生65W 2C1A氮化鎵充電器等產品。

變壓器特寫,磁芯上粘貼膠帶標注信息。

藍色安規Y電容來自華信安。

1009光耦用于輸出電壓反饋調節。

同步整流控制器來自南芯,型號SC3503,是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。

南芯SC3503是一顆成熟的同步整流控制器,已經應用于綠聯30W PD快充氮化鎵充電器征拓65W 2C1A氮化鎵充電器倍思65W氮化鎵插座努比亞小黃人65W雙口氮化鎵快充等眾多產品中。

同步整流管來自威兆,型號VSP004N10MS-G,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻為3.8mΩ,采用PDFN5060X封裝。

威兆半導體 VSP004N10MS-G 詳細資料。

充電頭網拆解了解到,威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,并被華為小米紫米三星OPPOVIVO魅族努比亞倍思公牛網易智造等知名品牌的數十款產品采用,產品質量獲得客戶一致認可

輸出側USB-C母座焊接在垂直小板上,USB-A母座一側的小板為升降壓電路,用于快充輸出。

兩顆輸出濾波電容來自綠寶石,其中一顆為BC系列固態電容,規格為1000μF 25V。

另一顆為CT系列貼片固態電容,125℃耐熱,規格為680μF 25V。

輸出協議芯片來自英集芯,型號IP2738U,USB-A和USB-C兩個接口輸出均由其控制。其在IP2738的基礎上增添了小米私有快充協議和UFCS通用快充協議。

IP2738是一顆雙路協議芯片,支持雙口18-140W快充應用,具備獨立的反饋控制,具備獨立的USB PD控制,相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部,快充規格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位,并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協議,兼容性非常好。

英集芯IP2738內置四路獨立的NMOS驅動,可用于多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯控制,并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護,確保使用安全。

充電頭網了解到,英集芯IP2738此前已被麥多多40W雙USB-C氮化鎵充電器愛蘭博140W 2C1A氮化鎵充電器安克65W 2C1A二合一氮化鎵超極充綠聯140W 2C1A氮化鎵充電器英集芯的其它系列快充芯片已被小米、華為、三星等大品牌的產品使用,性能質量獲得客戶的高度認可

USB-C母座焊接在小板上,小板上還焊接穩壓管和濾波電容。

小板背面焊接VBUS開關管。

輸出濾波電容來自綠寶石,CH系列固態電容,規格為120μF 25V。

VBUS開關管來自長晶科技,型號CJAB55N03S,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻為3.8mΩ。

USB-C母座外殼點焊鋼套固定。

鋼套過孔焊接,USB-C母座采用紅色膠芯。

USB-A母座由外側的獨立小板進行升降壓電壓轉換供電,小板正面焊接升降壓電感和濾波電容。

在小板背面焊接一顆同步升降壓轉換器。

同步升降壓轉換器來自南芯科技,型號SC8724。是一款集成四開關的同步升降壓變換器。 無論輸出電壓高、低或等于輸入電壓,都能提供高效的電源效率和穩定的電壓調節。 SC8724支持2.7V至22V輸入電壓,輸出電壓范圍能夠達到3V至22V,并且支持最高3.5A的輸出電流。

SC8724采用平均電流模式控制。 輸出電壓由FB引腳上的電阻來調節。 芯片工作模式(PSM /FPWM)和開關頻率均可通過外部設置進行調整。 該芯片還提供了可編程的輸出電流限制,靈活支持不同的應用。

SC8724支持內部限流、輸入欠壓保護、輸出過壓保護、輸出短路保護、FB短路保護、過溫保護,確保在不同異常情況下的安全。 SC8724采用25pin 4x4 QFN封裝。

4.7μH升降壓電感特寫。

濾波電容來自綠寶石,CH系列固態電容,規格為120μF 25V。

一顆雙NMOS管來自威兆半導體,型號VS3622DE,用于直通輸出切換功能,耐壓為30V,導阻10mΩ,支持5V邏輯電壓驅動,采用PDFN3333封裝。

威兆半導體 VS3622DE 詳細資料。

USB-A口VBUS開關管與USB-C口型號相同,均為CJAB55N03S。

USB-A口特寫,外套防塵塑料殼絕緣。

USB-A母座正負極加寬設計,并帶有輔助觸點。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

小米推出的這一款內置氮化鎵的UFCS充電器支持67W輸出功率,具備1A1C接口,充電器支持小米私有的67W快充,33W UFCS融合快充和65W PD快充,能夠搭配小米原裝數據線,為小米手機提供理想的充電效果。與此同時,65W PD快充能為筆記本電腦充電,還支持手機和筆記本同時充電,相當實用。

充電頭網通過拆解了解到,小米這款氮化鎵充電器內置南芯科技合封氮化鎵芯片SC3057,搭配SC3503同步整流控制器。輸出協議芯片采用英集芯IP2738U,用于雙口協議功能。USB-A口內置南芯SC8724同步升降壓轉換器,支持20W快充輸出。充電器內部采用灌封工藝,提升充電器的散熱能力和耐候性。高壓濾波電解電容來自豐賓,輸出濾波固態電容來自綠寶石,內部做工優秀,可靠耐用。