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首款手机品牌120W快充深度拆解

充电头网编辑部 充电头网 2021-04-04

----- 充电头网拆解报告 第1412篇 -----


2020年8月11日,小米举办十周年主题演讲,并顺势发布小米10至尊纪念版,其性能自不必说,只会是有过之而无不及。其中充电方面,小米10至尊纪念版在石墨烯基蝶式快充电池的加持下,支持120W超大功率快充,仅需5分钟就可以为4500mAh电池充入41%电量,让其在5G手机快充方面一骑绝尘。


此前充电头网已经对小米10至尊纪念版充电性能进行了全面实测,表现的确不俗,速度之快只能用震撼来形容。下面继续和大家分享该机标配120W充电器的拆解。这款充电器同样进行了魔改,除了支持QC快充以及小米私有协议外,搭配原装线还能支持65W PD快充,能够给笔记本进行充电。那么下面就一起来看看其内部设计做工如何。


此前充电头网已经拆解了小米18W USB PD快充充电器小米9原装27W充电器小米CC9 Pro原装30W充电器小米9 Pro原装45W充电器小米10 Pro原装65W充电器小米65W氮化镓充电器小米65W 2A1C三口快充充电器小米90W USB PD快充充电器等多款快充产品,大家可以点击蓝色字体查看拆解详情。


一、小米120W充电器外观



小米10至尊纪念版套装一览。



小米原装120W充电器采用PC阻燃材质白色外壳,整体设计风格简洁,充电器腰身亮面设计,输入输出端外壳磨砂处理,此外配备固定式国标插脚。



机身正面靠近插脚处设有120W MI Turbo Charge 10th Anniversary Edition Designed by Xiaomi标识。



腰身各面之间弧面过渡,两侧可以看到有组装缝。



输入端外壳上标注充电器的参数信息。



型号:MDY-12-ED
输入:100-120V~50/60HZ 1.7A
输出:5V3A、9V3A、11V6A、20V4.8A
输入:220-240V~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。



输出顶面一侧设有USB-A接口,红色舌片。



USB-A接口特写,外侧正负极弹片加宽处理,以便通过大电流。



此外舌片前端有一个特殊的触点,USB-A接口可支持120W这充电功率,便是经过魔改实现的。



使用游标卡尺实测充电器机身长度为63.69mm。



宽度为60.44mm。



厚度为28.34mm。通过充电器三维可得体积为109.1cm³,功率密度为1.1W/cm³,面对氮化镓充电器也毫不逊色。



和苹果96W充电器大小直观对比,小米这款体积要小得多。



拿在手上的直观感受。



充电器净重约为184g。



使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-A口的输出协议,显示支持DCP、Samsung 5V2A、QC2.0/3.0和PD3.0协议。搭配原装线即可为笔记本进行65W PD快充。

二、小米120W充电器拆解



充电器两侧虽有组装缝,实际上封装的很牢固,只能通过切割方式才能打开。



充电器内部采用灰色导热胶填充,如此设计可以增强充电器散热性能以及机械强度,接下来就是繁琐的清理过程了。



将硅胶全部清理干净,PCB板正面元器件规划得整整齐齐,看上去很舒服,设计布局能力相当强。



拆掉正面元器件后,可以看到板子上还有整流桥、PFC开关管等元器件。



PCB板背面一览,设有主控和协议等芯片,初次级之间有三颗光耦。此外充电器PCB板上印有HuntKey航嘉代工。

通过对充电器正背面电路进行观察发现,小米120W快充充电器采用APFC升压供电,开关电源宽范围输出,同步整流,协议芯片控制输出电压的设计架构。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件的信息。



PCB板侧面一览,设有保险丝、X电容、共模电感和滤波电容等器件。



延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。



共模电感外套热缩管。



共模电感两级设计,另一颗绿色磁芯扁平铜带绕制,两颗用于滤除EMI干扰。



安规X电容特写。



主板正面的TMBF310整流桥。



背面还有一颗,两颗用于均摊发热。



整流桥旁边设有一颗RS3MBF二极管。



两颗蓝色薄膜电容,丝印FPS2WI05。



滤波电感特写。



PCB板前端一览,右侧采用散热片将PFC升压电感和电容等围住,增强散热。



另一侧采用上下层结构设计,上层放置高压滤波电解电容,下层是平面变压器。



将电感、电容以及变压器拆掉,该区域右下角是PFC开关管以及一颗二极管。



TI德州仪器UCC28056,PFC升压控制器,具有超低空载效率,用于开关电源PFC升压。



TI UCC28056 详细资料。



PFC开关管采用意法STL24N60M6,NMOS,耐压600V,导阻209mΩ。



意法STL24N60M6资料信息。



丝印 U4J的超快恢复二极管,用于APFC升压整流。



PFC升压电感特写,顶部贴有信息标签。



拆下的两颗高压滤波电解电容,头部使用绝缘胶带包裹保护。



底部有塑料壳将电容和变压器进行隔离。



塑料壳一端设有日期表格凹槽和BJ-LS和LCP等字样,LCP也叫液晶聚合物,一种新型的高分子材料,有着优秀的绝缘和耐热。



两颗高压滤波电解电容为AiSH艾华品牌。



规格均为400V 56μF。



下层的平面变压器横穿在小板上,表面粘贴绝缘胶带。



撕掉绝缘胶带,板子上有HuntKey字样,两端分别是高低压MOS管。



小板另一面一览,还有一颗六脚芯片,是次级同步整流控制器。



主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。


安森美NCP1342 详细资料。

充电头网通过拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的还有
摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氮化镓充电器、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、洛克65W氮化镓PD快充充电器等。



初级开关MOS采用意法STL24N65M2,NMOS,耐压650V,导阻0.25Ω。下方3颗并联的0.75欧电阻是初级电流检测电阻。



意法STL24N65M2资料信息。



1009光耦特写。



旁边还有两颗,用于输出电压调节及保护控制。



Y电容来自ISND厦门华信安电子,采用串联双重绝缘设计,用于输出抗干扰。



另一颗特写,两颗串联提升耐压等级。



丝印IBHJM次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。


MPS MP6908A详细规格参数。

充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有
摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、罗马仕65W USB PD氮化镓充电器、努比亚65W氮化镓充电器、飞频65W USB PD氮化镓充电器,此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器thinkplus 45W USB PD充电器thinkplus 65W口红USB PD充电器紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器谷歌Pixelbook原装45W USB PD快充充电器数十款产品采用



次级同步整流MOS采用东芝TPH4R50ANH,NMOS,耐压100V,右侧采用MLCC滤波。



东芝TPH4R50ANH资料信息。



输出端一览,USB母座外套塑料壳加固和防尘。



同步整流输出滤波固态电容,规格为25V 820μF。


协议芯片来自Weltrend伟诠,型号WT6633P。这是一款USB PD控制芯片,同时是少数几个获得高通QC4和QC4+测试认证的PD控制器,内建USB-PD物理层,Type-C线缆检测,内置稳压器,电压电流监控功能,负载开关控制。


充电头网了解到,采用伟诠快充芯片的还有ANKER 30W GaN氮化镓充电器、ZMI紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器、联想65W USB-C电源适配器拆解、小米9 Pro原装45W快充充电器、小米10 Pro原装65W快充充电器等多款产品。



输出VBUS开关管采用威兆VS3698AE,NMOS,耐压30V。



威兆 VS3698AE 资料信息。



USB-A母座特写,背面设有固定板加固。



全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

小米10至尊纪念版原装120W快充充电器采用PC阻燃材质白色外壳,主体亮面设计,整体光滑简洁。这款充电器在将功率提升到120W的同时,仍把体积控制的很好,1W/cm³的功率密度面对氮化镓充电器也毫不逊色。实测除特殊的20V6A快充档位外,充电器还支持QC2.0/3.0和PD 65W快充,满足手机、笔记本等设备充电需求,外出带一个就够了。

充电头网通过拆解发现,这款充电器内置PFC升压电路,TI UCC28056配合意法MOS管,消除大功率充电器对电网的污染。开关电源部分由安森美NCP1342和芯源MP6908A分别搭配意法和东芝的MOS管组成,输出宽范围电压。输出端采用伟诠WT6633P控制输出电压,充电器经过魔改支持65W PD快充全靠它。

充电器采用固定式插脚,和USB-A口一样都是靠侧面布置,很有小米自己的风格。充电器内部灌胶处理,整体的散热性能和机械强度大大加强。充电器由航嘉代工,PCB板上各元器件布局得整整齐齐,犹如“城市规划”一般,彰显大厂一流的设计功底。这款充电器整体做得很好,作为小米10至尊版的标配充电器很合格。


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