拆解报告：紫米20W迷你氮化镓充电器

前言

紫米最新推出了一款20W的迷你氮化镓充电器，这款充电器采用双色外壳设计，外观具有独特的层次感，同时包装也是与众不同。充电器具有单USB-C接口，支持20W输出，配有折叠插脚，小巧便携，非常适合苹果手机用户使用。下面充电头网就对紫米这款充电器进行拆解，看看内部的设计和用料。

值得一提的是，此前充电头网还拆解过紫米30W氮化镓充电器、紫米 GaN3充电器35W（2C）、紫米33W 1A1C双口快充充电器、紫米33W PD快充氮化镓充电器、紫米65W双口氮化镓快充充电器等产品，欢迎查阅。

紫米20W迷你充电器开箱

包装盒银色配色，正面印有ZMI品牌和产品名称。

背面印有充电器三大卖点、参数以及商家信息。

包装内只有充电器。

紫米新款20W充电器为方柱造型，采用紫色和透明塑料外壳，整体显得小巧独特。

腰身一面印有ZMI 20W PowerAdapter。

输入端外壳上印有充电器参数

型号：A01

输入：100-240V~50/60Hz 0.5A

输出：5V3A、9V2.22A、12V1.67A

制造商：南京酷科电子有限公司

监制：江苏紫米电子技术有限公司

充电器已经通过了CCC认证。

充电器配备可折叠国标插脚。

顶面配有单USB-C接口。

测得充电器机身高度为35.51mm。

宽度为30.87mm。

厚度为30.84mm。

和苹果20W充电器对比，体积优势明显。

拿在手上的大小直观感受。

充电器净重约为41g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C口支持SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、Apple 2.4A充电协议。

PDO报文显示USB-C口具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。

紫米20W迷你充电器拆解

看完了紫米这款20W氮化镓快充的开箱和测试，下面就来到拆解环节，看看内部是如何设计的，使用了什么方案。

沿外壳接缝拆开充电器外壳，充电器内部PCBA模块采用胶水固定在壳体内部。

使用切割机切开充电器外壳，取出内部PCBA模块。

外壳内部折叠插脚模块特写，采用螺丝固定。

变压器以及低压滤波电容均使用塑料外壳覆盖绝缘，并打胶固定填充。

PCBA模块采用两块PCB焊接组成，内部空间焊接变压器和电容等器件，充分利用空间。

电解电容与变压器等元件打胶填充固定。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为21.55mm。

PCBA模块宽度约为24.97mm。

PCBA模块高度约为23.30mm。

将充电器两块小板拆分开，初次级之间元件通过塑料支架支撑并绝缘。

紫米这款20W迷你充电器通过两块小板分别焊接整流桥与主控芯片，将主要发热元件分开放置，避免积热，降低温升。充电器采用QR开关电源架构设计，输出电压由协议芯片通过光耦反馈，控制USB-C接口的输出电压。下面我们就从输入端开始了解各个器件。

充电器输入端小板上焊接输入保险丝，整流桥，反馈光耦，贴片Y电容和输出滤波电容以及USB-C母座。

另外一块小板上焊接合封氮化镓芯片，变压器和高压电解电容。

输入端保险丝规格为2A 250V。

输入端整流桥丝印RABS210，规格2A 1000V。

两颗高压滤波电解电容来自绿宝石，规格为400V 15μF。

差模电感外套热缩管绝缘保护。

充电器主控芯片来自南芯科技，型号SC3055，是南芯科技高性能高频QR控制器与GaN功率器件的完美结合，更加利于发挥GaN器件低阻抗、低开关损耗的优良性能；QR工作模式，可支持135kHz开关频率；提高系统的功率密度，满足日趋小型化的需求；特有的降频策略，使得全功率范围获得理想的转换效率。

SC3055内置650V耐压，可支持20W~25W应用的应用场景，集成分段式供电，具备完善的保护功能。采用SOP-7封装，体积小巧，方便工程师制作样机。这颗芯片可应用于USB PD、QC快充充电器，也可以用于AC-DC适配器。提升转换效率，降低发热。

变压器磁芯贴有信息标签。

输入端小板正面焊接USB-C母座，滤波固态电容和贴片Y电容。

贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司，具有体积小、重量轻等特色，非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1331K。

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售，注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类：SMD TRX及DIP TY电容器，TRX将致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品类的应用，为客户提供更多的解决方案。

充电头网了解到，特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100Ｗ氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外，也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上，性能获得客户一致认可。

EL1018光耦用于输出电压反馈调节。

同步整流芯片来自南芯科技，型号SC3512，这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流器，可取代肖特基二极管提升系统效率。SC3512无需辅助线圈供电，支持CCM，DCM，准谐振工作模式，专利的自适应开通检测电路避免误开通，内置耐压60V的同步整流管，具有超低的静态电流。

南芯科技SC3512采用SOP8封装，支持高侧和低侧同步整流，外围元件非常精简，支持12V输出，满足33W适配器应用。

输出滤波电容来自绿宝石，CS系列贴片固态电容，规格为390μF 16V。

快充协议芯片同样来自南芯，型号为SC2151A。该芯片采用16-pin QFN 4*4mm封装，是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器，内部集成反馈环路，支持最新的Type-C和PD3.0标准，同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议，适用于各类适配器应用。

南芯SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核，集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层，VCONN供电。

此外，针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路，为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。据充电头网了解到，该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证，TID：4869。

充电头网通过拆解了解到，南芯SC2151A协议芯片还被绿联30W PD快充氮化镓充电器、古石科技30W PD快充氮化镓充电器、安克30W迷你氮化镓快充、努比亚30W氮化镓快充充电器等知名品牌的数十款产品采用，产品质量获客户一致认可。

输出VBUS开关管来自真茂佳，型号ZM130N03L，是一颗DFN2*2封装的NMOS管，耐压30V，导阻13mΩ。来自真茂佳的这款DFN2*2封装VBUS开关管，颠覆了常见的3*3封装，有助于系统的小型化。在右下角是一颗热敏电阻，用于检测充电器内部温度。

USB-C母座采用白色胶芯，过孔焊接固定。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

紫米这款20W氮化镓充电器体积小巧，采用紫色与透明外壳设计，折叠插脚小巧便携。充电器输出支持Apple 2.4A、QC3.0、FCP、AFC、SCP、PD3.0协议。并且具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。可满足苹果手机的快充需求。

充电头网通过拆解了解到，紫米20W氮化镓充电器采用两块PCB组合焊接，内部元件打胶固定。充电器内部采用南芯科技SC3055+SC3512+SC2151A全套高频QR氮化镓快充方案，其中SC3055内部合封氮化镓，SC3512内部集成同步整流管，集成度高。输入滤波电容与输出固态电容均来自绿宝石。USB-C接口配有热敏电阻检测温升，整体设计和用料都很可靠。

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