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拆解报告:ZMI紫米67W 2C1A氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网 2023-12-31

----- 充电头网拆解报告第2674篇 -----

前言

 

近年手机行业内卷十分严重,每个品牌的机型更新迭代速度都很快,原本很多只能在高端甚至旗舰机型上出现的配置,如今也在慢慢下放,如国内的小米、红米品牌就有很多机型已经上了67W私有快充。

 

紫米作为小米集团的一员,则一直在不断推出各种优质配件产品。近期充电头网发现紫米推出了一款67W氮化镓快充新品,从功率上看这款充电器设计初衷是很明显的。至于详细的性能表现和做工用料,下面随小编一起来看看吧。


此前充电头网还拆解过紫米20W迷你氮化镓充电器紫米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65W双口氮化镓快充充电器等产品,欢迎查阅。


紫米67W氮化镓充电器开箱

 

 

包装盒整体为黑色基调,正面印有ZMI品牌、产品名称、外观简图、Powered by CUKTECH以及GaN3标识。

 

 

背面印有充电器可适配设备场景、卖点、参数以及商家信息。

 

 

包装参数特写,下面再结合充电器实物进行详细介绍。

 

 

包装内含充电器、数据线以及使用说明书。

 

 

附带数据线为C to C线,经典白色配色,线头外壳磨砂方便插拔,设有网尾抗弯折。

 

 

网尾处设计有6A字样,表明这条线缆可过6A大电流。

 

 

测得数据线长度约为150.3cm。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得数据线带有E-Marker芯片,支持20V5A 100W PD快充,数据传输能力为USB 2.0。

 

 

充电器采用PC防火材质塑料外壳,腰身喷刷金属银涂料,顶部面板黑色撞色设计,并做了凹凸错落处理,整体个性鲜明。

 

 

机身正面印有ZMI品牌以及Powered by CUKTECH。

 

 

背面下方印有GaN字样,外人一看也能第一时间了解到这是一款氮化镓充电器。

 

 

输入端外壳上印有充电器参数

型号:A15ZM

输入:200-240V~50Hz 1.8A

输出:

Type-C1/C2:5V3A、9V3A、11V6.1A、12V3A、15V3A、20V3.25A

USB-A:5V3A、9V2.5A、10V2.25A、12V1.87A

双口输出:

Type-C1+Type-C2:45W+18W或18W+45W

Type-C1+USB-A:45W+18W

Type-C2+USB-A:5V3A Max

Type-C1+(Type-C2+USB-A):45W+12W

制造商:南京酷科电子科技有限公司

充电器通过了CCC认证。

 

 

输入端配备可折叠国标插脚,收放自如携带方便。

 

 

输出端配备2C1A三个USB接口,接口胶芯均为黑色。

 

 

测得充电器机身高度为54.18mm。

 

 

宽度为52.98mm。

 

 

厚度为27.86mm。

 

 

和苹果61W充电器进行大小对比,体积优势明显。

 

 

充电器拿在手上的大小直观感受。

 

 

另外测得充电器净重约为110g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持QC3.0、PD3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议,还测出了小米67W私有快充。

 

 

并且PDO报文显示USB-C1接口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5-11V6.1A(小米私有)、5-20V3.25A两组PPS电压档位。

 

 

测得USB-C2口支持QC3+、PD3.0、DCP充电协议,同样也测出了小米67W私有快充。

 

 

此外USB-C2口PDO报文显示和USB-C1口的完全一样。

 

 

最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3+、DCP充电协议。

 


紫米67W氮化镓充电器拆解

 

 

拆掉顶部黑色外壳取出PCBA模块,外壳采用超声波焊接封装。

 

 

测得PCBA模块长度为48.46mm。

 

 

宽度为47.26mm。

 

 

厚度为22.85mm。

 

 

PCBA模块上下以及两侧覆盖散热片,顶部散热片输出端一侧粘贴绝缘胶带。

 

 

底部散热片与PCB板间设有麦拉片进行隔离绝缘。

 

 

将散热片拆下。

 

 

顶部散热片内侧贴有石墨散热贴纸,对应两处高压滤波电解电容处都贴有导热垫帮助导热。

 

 

PCBA模块正面,可以看到高压滤波电解电容等器件打胶加固,变压器顶面涂有白胶,侧边小板贴有蓝色导热垫帮助导热,初次级间设有塑料隔离板。

 

 

PCB板背面核心器件处打胶帮助导热。

 

 

PCBA模块正面一览,其中左侧为输入EMI滤波电路和整流桥,右侧为高压滤波电容,在电容下方是开关变压器,底部为输出降压电路,焊接USB母座,降压电感和滤波电容。

 

 

背面焊接保险丝,氮化镓合封芯片,反馈光耦,贴片Y电容,同步整流控制器,同步整流管,协议芯片和降压开关管。

 

通过对充电器PCBA模块的观察发现,这款充电器采用反激开关电源设计,同步整流,固定电压输出。输出通过两路独立的降压电路,由协议芯片控制降压转换器调节输出电压,并进行功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解各个元器件的信息。

 

 

输入端一览,保险丝设在主板背面,正面可以看到NTC浪涌抑制电阻、共模电感、滤波电感以及多颗滤波电解电容等器件

 

 

模块一侧焊接整流小板。

 

 

将小板拆下,背面没有元器件。

 

 

贴片保险丝来自贝特电子,额定电流3.15A。

 

 

NTC浪涌抑制电阻,用于抑制上电浪涌电流。

 

 

共模电感特写,用于滤除EMI干扰。

 

 

安规X2电容来自STE松田电子,容量0.22μF。

 

 

FMB30M整流桥特写,采用两颗以均摊发热。

 

 

六颗高压滤波电解电容均来自艾华,其中四颗规格为400V 15μF。

 

 

一颗规格为400V 22μF。

 

 

一颗规格为400V 10μF。

 

 

滤波电感特写,外套热缩管保护。

 

 

另一侧中间是变压器。

 

 

充电器初级主控芯片来自南芯科技,采用SC3057合封氮化镓芯片,这颗芯片将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。

 

 

南芯科技SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。SC3057内置165mΩ氮化镓开关管,支持175KHz开关频率,并支持X电容放电。

 

充电头网通过拆解了解到,采用南芯科技SC3057的还有倍思67W 1A1C氮化镓充电器安克67W 2C2A氮化镓桌面插座安克65W 2C1A全氮化镓快充插座华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品。

 

 

变压器特写。

 

 

CT 1018光耦特写,用于输出电压反馈。

 

 

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TMY1681M。

 

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

 

 

同步整流控制器采用矽力杰SY5238,是一颗支持QR反激和矽力杰私有ZVS反激的同步整流控制器,具备自适应的栅极电压控制,采用DFN2*3-8封装。

 

 

同步整流管来自AOS万代,型号为AON6220,NMOS,耐压100V,导阻5.1mΩ,采用DFN5*6封装。

 

 

输出端一览,三个USB母座均焊接在独立小板上,旁边设有同步整流滤波固态电容、同步降压电感等器件。

 

 

将小板以及正面其它器件拆掉,可以看到USB-C2和USB-A口旁各有一颗同步降压控制器,即这两个接口各配有独立的二次降压独立。

 

 

同步整流输出滤波固态电容来自绿宝石,规格为25V 470μF。

 

 

USB-C1口母座所在小板上设有相应的协议芯片以及输出VBUS开关管。

 

 

USB-C1口协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。

 

可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。此外IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。

 

 

英集芯IP2723T资料信息。

 

充电头网拆解了解到,英集芯IP2723T已被闪魔摩米士REMAX麦多多华科隆等多个品牌20W充电器采用,同时还被摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器努比亚65W USB PD氮化镓充电器努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器等氮化镓充电器使用,此外英集芯快充芯片还可用于车充、移动电源、适配器等各种充电领域,并被小米京东京造华为三星特斯拉等知名品牌的百余款产品采用

 

 

输出VBUS开关管丝印03301,NMOS,采用DFN3*3封装。

 

 

USB-C1口母座特写,过孔焊接。

 

 

USB-C2和USB-A口的同步降压电路方案完全一样。同步降压控制器采用英集芯IP6550,支持5A输出电流,内置的同步降压控制器开关频率固定135kHz。可用于两路USB-A口,也可作为单路降压使用,输出电压可调满足更多场合应用。IP6550内置输入过压、欠压保护,内置输出过流、过压、欠压及短路保护,芯片内部集成过热保护,并支持EN控制开关。

 

 

IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率,高输出电流可用于多口5V输出,搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节,满足USB PD3.1的应用。

 

 

另一颗英集芯IP6550同步降压控制器特写,用于USB-A口同步降压输出。

 

 

搭配的两颗同步降压开关管与USB-C1口的输出VBUS开关管相同。

 

 

另外一路的两颗同步降压开关管特写。

 

 

两颗同步降压电感均外套热缩管保护。

 

 

同步降压输出滤波固态电容规格为25V 220μF,也是来自绿宝石。

 

 

另一颗固态电容特写,规格相同。

 

 

一颗丝印2258A的芯片用于功率自动分配控制。

 

 

USB-C2和USB-A口协议芯片采用英集芯IP2736,芯片内部集成电压基准,集成可编程的电压/电流环路控制,芯片内部集成低端电流检测,输出支持线损补偿。支持电源适配器应用的光耦反馈,支持通过I2C和FB控制的DC-DC改变输出电压,支持车充、储能电源、充电器、移动电源、电动工具等应用。

 

得益于多种反馈形式的支持,IP2736可与QR、ACF、LLC等电路架构的开关电源搭配用于PD快充,也可以与升降压电路搭配用于大功率快充车充和移动电源等应用。

 

 

英集芯 IP2736 详细资料。

 

充电头网拆解了解到,英集芯快充协议芯片已获得小米、华为、三星等大品牌客户的快充产品采用,产品性能质量获得客户高度认可

 

 

USB-C2口母座所在小板上设有一颗输出VBUS开关管。

 

 

输出VBUS开关管与USB-C1口母座的相同。

 

 

USB-C2口母座特写。

 

 

USB-A口母座小板上也设有一颗相同型号的输出VBUS开关管。

 

 

USB-A口母座特写。

 

 

全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结


紫米这款67W氮化镓充电器拥有2C1A主流接口配置,两个USB-C口不仅支持米系私有67W快充,还支持65W PD快充,USB-A口则支持小米的22.5W私有快充,从性能方面看,不仅可以满足米系手机快充需求,还能给笔电、平板等设备进行PD快充,携带方便一物多用。此外紫米这款外观设计更讲究,性能一致情况下也可以基于这一颜值而入手。

 

充电头网通过拆解了解到,这款67W氮化镓充电器PCBA模块采用散热片包裹,并涂有导热胶加快导热。充电器内部采用南芯科技SC3057氮化镓合封芯片,搭配矽力杰同步整流控制器组成固定电压输出的开关电源。

 

输出采用英集芯IP2723T协议芯片和IP2736T两颗协议芯片搭配IP6550同步降压控制器,实现三个接口的降压快充输出,并配有热敏电阻进行过热检测。充电器内部初级滤波电容来自艾华,次级固态电容来自绿宝石。内部采用多块小板组合焊接,内部空间紧凑,用料可靠。


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