前言

上個月小米發布了年度影像旗艦手機小米13 Ultra,這款手機采用第二代驍龍8處理器,性能強悍,并采用一體式機身框架,支持IP68防水。在旗艦手機不可或缺的快充方面,小米13 Ultra則支持新一代90W有線快充和50W無線快充,34分鐘即可完全充滿。

充電頭網拿到了小米13 Ultra原裝氮化鎵充電器,不僅支持小米90W私有快充,搭配小米專用的A to C線纜還能支持65W PD快充輸出,在為小米13 Ultra手機快充之余,還能兼顧筆記本電腦,平板電腦等設備快充。下面就帶來小米這款氮化鎵充電器的拆解,看看內部的設計。

小米13 Ultra 90W氮化鎵充電器外觀

充電器機身為經典直板造型,輸入端和腰身采用一體式外殼,并且分別啞光和亮面進行處理,輸出端為灰色啞光外殼。

機身正面一貫設計,印有充電器最大功率90W以及Designed by Xiaomi。

輸入端外殼印有充電器參數。

充電器參數特寫

型號:MDY-14-EC

輸入:100-240V~50/60Hz 2A

USB-A口標充:5V3A 15W

USB-A口快充:3.6-5V3A、5-20V6.1-4.5A(90W Max)

充電器通過了CCC以及高通QC3.0認證。

據了解,這款充電器由江蘇辰陽電子代工研發生產。作為小米,OPPO, 聯想, Motorola, 傳音, vivo的充電器核心供應商,辰陽電子通過和國內外主流OEM品牌的深度合作,已經發展成為國內首屈一指的電源大廠。此次小米旗艦90W的設計生產,再次說明了辰陽電子在產品研發和制造能力方面已經得到了國內外高端品牌的認可。

充電器配備固定國標插腳,靠一側布局,設計上是方便用戶插拔使用。

作為小米系手機的原裝充電器,輸出依舊采用定制USB-A口,經典橘紅色膠芯。

舌片前端設有特殊觸點,搭配小米專用數據線實現65W PD快充,即便是USB-A口,這款充電器也能拿來給筆電等設備快充。

測得充電器機身高度為55.99mm。

寬度為49.13mm。

厚度為27.92mm。通過充電器三圍算得體積約76.8cm3,功率密度達到1.17W/cm3,作為一款小米充電器,表現一如既往的優秀。和67W尺寸外殼尺寸一樣,功率升級。

充電器拿在手上的大小直觀感受,顯示很小巧。

另外測得充電器凈重約為95g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C不僅測得充電器支持QC3.0、PD3.0、DCP充電協議,還測出了小米90W私有快充協議。

此外PDO報文顯示USB-A口還具備PD3.0快充的5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位,以及小米3.6-11V6.1A、3.6-20V4A、3.6-20V4.5A三組私有PPS電壓檔位。

小米13 Ultra 90W氮化鎵充電器拆解

看完了這款充電器的外觀和協議測試,下面就進行拆解,一起來看看這款充電器內部的設計和用料。

首先使用切割機切割開充電器外殼,內部PCBA模塊覆蓋散熱片,電源通過彈片壓接供電。

外殼內部粘貼泡棉緩沖。

PCBA模塊輸入端采用塑料板進行絕緣。

輸出側USB-A母座和濾波電容也通過塑料板絕緣。

塑料板背面粘貼銅箔幫助散熱。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為50.3mm。

寬度約為44.3mm。

厚度約為20.29mm。

PCBA模塊正面的散熱片通過焊接固定。

PCBA模塊正面一覽,右上角為電源輸入端,焊接保險絲,NTC熱敏電阻,壓敏電阻,安規X2電容和共模電感。四顆高壓濾波電容斜線布置。在左側下方焊接變壓器,底部焊接兩顆濾波固態電容和USB-A母座。

背面左側焊接三顆整流二極管,在右上角焊接初級主控芯片,右側下方焊接氮化鎵功率芯片和反饋光耦,底部焊接同步整流控制器,協議芯片和同步整流管。

通過對PCBA模塊的觀察發現,小米這款90W氮化鎵充電器采用QR反激開關電源架構,同步整流,輸出電壓由協議芯片通過光耦進行反饋控制。開關電源控制器和同步整流控制器均來自華源智信半導體,氮化鎵功率芯片來自納微,協議芯片來自英集芯。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,焊接延時保險絲,藍色MOV壓敏電阻和綠色NTC熱敏電阻。

輸入端延時保險絲來自華德電子,規格為3.15A 250V。

壓敏電阻來自STE松田電子,型號為10D681K,用于吸收浪涌過電壓。

NTC熱敏電阻絲印4D9,用于抑制充電器插電時的浪涌電流。

安規X2電容來自STE松田電子,規格為0.1μF。

共模電感采用磁環繞制,底部焊接絕緣支架,并外套熱縮管絕緣。

小米這款充電器并未使用整流橋,而是采用四顆二極管組成整流橋進行橋式整流,其中三顆二極管焊接在PCB背面。這樣可以合理利用空間,便于做小體積。

一顆設在主板正面共模電感旁,二極管型號GR4MBF,是一顆4A 1000V的快恢復二極管。

側面為兩顆串聯的藍色Y電容和高壓濾波電容。兩顆串聯可以保障即使一顆Y電容損壞也能保證安全。

四顆高壓濾波電容來自Koshin東佳,規格均為400V 22μF。

差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

初級主控芯片來自數字電源專家--華源智信半導體,HY1658M,是一顆智能多模式反激控制器,芯片內置高壓啟動,支持多種工作模式,可在QR與CCM模式之間自動切換,平衡開關損耗和導通損耗。芯片內置抖頻改善EMI性能,自適應柵極驅動器可平衡開關損耗和EMI,驅動輸出電壓鉗位為12V。

HY1658M具備完善的保護功能,支持輸出過壓保護,供電過壓保護,變壓器磁飽和保護,欠壓/過壓保護,過載保護,芯片過熱保護和電流取樣電阻開路保護。適用于USB PD充電器,電視機/顯示器待機電源和筆記本電源應用,采用SOP7L封裝。在芯片左下角為NTC熱敏電阻,用于充電器內部過熱保護。

華源智信半導體 HY1658M 資料信息。

華源智信主要創始人來自iwatt和PI, ACDC產品投入市場以來,其產品創新理念即得到行業廣泛認可,并在三星,小米,傳音, Anker等大客戶主要項目量產,讓行業對其研發和品質控制能力深為贊許。

充電頭網拆解了解到,華源智信半導體的芯片還進入了三星、Amazon、Facebook、Mophie、天寶、奧海、安克綠聯倍思等眾多知名品牌供應鏈,產品性能獲得市場高度認可。

初級開關管采用納微NV6134A,這是一顆高集成的氮化鎵功率芯片,內置驅動器以及高精度無損耗電流采樣電路,消除取樣電阻的損耗。NV6134A內置260mΩ導通電阻,耐壓700V的氮化鎵開關管,支持2MHz開關頻率,采用6*8mm QFN封裝,節省面積。

充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被摩托羅拉68W氮化鎵充電器戴爾60W氮化鎵快充OPPO 50W餅干氮化鎵快充小米65W 1A1C氮化鎵快充充電器努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快充聯想YOGA 130W雙USB-C口快充安克65W氮化鎵充電器(英雄聯盟版)等知名品牌的數十款產品采用

為主控芯片供電的濾波電容來自東佳,規格為120V10μF。

一顆三極管絲印BL,用于供電穩壓。

變壓器磁芯粘貼膠帶,低壓側套有塑料外殼絕緣。

兩顆藍色Y電容來自STE松田電子。兩顆220pF電容串聯后容量只有110pF,使初次級漏電極低,避免接觸時有觸電感覺。

億光EL1019光耦用于輸出電壓反饋調節。

同步整流控制器來自華源智信半導體,型號HY905M,是一顆數字自適應多模式同步整流控制器,支持低側應用,無需輔助線圈供電。支持DCM、CCM、PFM和QR多種工作模式,供電電壓范圍為3.2-25V,驅動電壓鉗位7.4V,具有高電流輸出能力,適配多種同步整流管。具有自適應預關閉驅動以加快關閉過渡,采用SOT23-6封裝。

華源智信半導體 HY905M 資料信息。

同步整流管來自威兆半導體,型號VSP004N10MS-G,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻為3.8mΩ,采用PDFN5060X封裝。

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

輸出側焊接兩顆濾波固態電容和USB-A母座。

兩顆輸出濾波電容來自綠寶石,為CH系列固態電容,規格均為680μF 25V。

協議芯片來自英集芯,型號IP2729,是一顆小米定制的協議芯片,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。在協議芯片右側是一顆熱敏電阻,用于檢測充電器內部溫升并進行過熱保護。

此前,英集芯的快充芯片還被小米9原裝充電器諾基亞7原裝充電器努比亞120W氮化鎵充電器等系統內電源配件采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可

USB-C接口的VBUS開關管來自威兆半導體,型號VS3618BE,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻為5.2mΩ,采用PDFN3333封裝。

USB-A母座為L型設計,并外套塑料殼加固。

USB-A母座正負極加寬設計,支持大電流快充。前端帶有特殊觸點,搭配專用線纜可實現PD快充輸出。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

小米13 Ultra氮化鎵充電器為國標固定插腳,外觀仍然為小米家族風格。充電器采用USB-A接口,支持最大90W小米私有快充,滿足小米13 Ultra手機快充。搭配小米專用的USB-A轉USB-C線,可以實現65W PD輸出功率,兼顧筆記本電腦和其他安卓手機充電使用,對于經常出差的商務人士來說出門帶一個就夠了。

充電頭網通過拆解了解到,小米這款90W氮化鎵充電器為QR開關電源,內部電源方案來自華源智信半導體,采用HY1658M初級控制器搭配HY905M同步整流控制器。氮化鎵功率芯片來自納微,型號NV6134A。協議芯片來自英集芯,初級濾波電容來自東佳,輸出濾波固態電容來自綠寶石,內部布局緊湊,用料扎實可靠。