拆解报告：小米140W 2C1A氮化镓充电器-EDN 电子技术设计

 今天拆解的是一款小米多口氮化镓充电器，产品接口是主流2C1A配置，但每一个接口都做到了支持小米120W私有快充以及100W PD快充，此外还支持时下火热的UFCS快充，真正做到任意接口盲插使用，满足笔电手机快充需求。

小米140W氮化镓充电器拆解

看完了小米这款140W充电器的开箱和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的做工和用料。

暴力切割取出PCBA模块，内部作了加固设计，包装长时间使用内部模块不会松动。

充电器壳体内部粘贴黑色石墨导热贴纸。

PCBA模块整体覆盖散热片进行散热。

散热片与PCB板锡焊连接固定，侧面卡扣设计固定。

输入端导线冷压端子焊接，外套热缩管绝缘。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为60.77mm。

PCBA模块宽度约为60.22mm。

PCBA模块厚度约为25.5mm。

将散热片拆下，内侧贴有绝缘胶带和麦拉片进行绝缘，此外整流桥小板以及变压器区域贴有蓝色导热垫帮助散热。

清理掉元件之间的白色导热胶，在输入端焊接整流桥小板，高压滤波电容套有黑色胶套绝缘。

输出侧为三路独立的降压电路，对应2C1A输出接口。

PCBA模块背面插入白色塑料绝缘板，并打白色导热胶加强散热。

PCBA模块正面一览，左上角为交流输入端，焊接保险丝，NTC浪涌抑制电阻，共模电感，安规X2电容。左侧小板焊接整流桥。小板右侧焊接滤波电感和滤波电容，下方焊接PFC升压电感。右侧焊接高压滤波电容和变压器。在PFC升压电感下方焊接三颗独立的降压电感，接口小板和输出滤波电容。

PCBA模块背面焊接PFC控制器，用于PFC开关管的氮化镓功率芯片，AHB控制器，氮化镓半桥芯片。左侧焊接贴片Y电容和反馈光耦，下方焊接同步整流控制器，同步整流管，右下角焊接同步降压控制器，开关管和VBUS开关管。

通过对这款充电器PCBA模块的观察发现，小米140W氮化镓充电器采用PFC+AHB非对称半桥架构，固定电压输出。输出采用三路独立的降压电路，由协议芯片实现各个接口的独立快充输出以及功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

PCBA模块输入端一览，焊接保险丝，绿色NTC热敏电阻，共模电感，安规X2电容，滤波电感和薄膜滤波电容。右侧焊接整流桥小板。

输入端保险丝来自贝特电子，出料号932，规格为3.15A 250V。

NTC热敏电阻来自久尹，型号为10S1R5M，用于抑制充电器上电的浪涌电流。

共模电感底部焊接绝缘支架，外套热缩管绝缘。

安规X2电容来自STE松田电子，规格为0.33μF。

第二颗共模电感同样焊接绝缘支架，并外套热缩管绝缘。

滤波电感底部焊接固定绝缘支架。

PCBA模块侧面焊接整流桥小板，PFC升压电感，降压电感和滤波固态电容。

两颗整流桥焊接在侧面小板上，粘贴导热垫接触散热。

小板背面粘贴高温胶带绝缘。

整流桥来自PY平伟，型号TMBF310，规格为3A 1000V，使用两颗并联连接，均摊发热，降低温升。

薄膜滤波电容来自塑镕，为CBB21系列，规格为0.82μF 450V。

滤波电感底部固定绝缘支架。

另一颗薄膜滤波电容同样来自塑镕，为CBB21B系列，规格为1μF 450V。

输入端PFC控制器采用矽力杰SY5072B，丝印d9，运行在临界模式，采用恒定导通时间运行，内置的升压转换器采用准谐振开关，谷底开通，以获得高效率及优化EMI性能。

PFC开关管来自纳微，型号NV6136C，这是一颗高集成的氮化镓功率芯片，内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路，消除取样电阻的损耗。NV6136C内置170mΩ导通电阻，耐压700V的氮化镓开关管，支持2MHz开关频率，采用6*8mm QFN封装，节省面积。

纳微 NV6136C 资料信息。

充电头网通过拆解了解到，纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器、戴尔60W氮化镓快充、OPPO 50Ｗ饼干氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快充、联想YOGA 130W双USB-C口快充、安克65W氮化镓充电器（英雄联盟版）等知名品牌的数十款产品采用。

PFC升压电感采用胶带严密缠绕绝缘。

PFC升压整流管来自平伟，型号PBMUR5JE，是一颗超快恢复二极管，5A 600V，具有低正向压降，高浪涌电流能力，采用PS-277B封装。

RS3M二极管用于PFC旁路，在启动时为高压电解电容充电。

PCBA模块侧面焊接变压器和高压滤波电容。

高压滤波电容来自Koshin东佳。

规格为420V 82μF。

高压电解电容套有黑色绝缘胶套。

AHB控制器来自杰华特，型号JW1556，是一款非对称半桥反激式控制器，采用 QFN 4x4-20封装，适用于离线反激式转换器应用。芯片内部集成供电升压转换器，输入电压范围 2.5-38V，最高工作频率达1.5MHz，支持65-300W快充应用。

杰华特 JW1556 在重负载下工作在ZVS模式，支持Adaptive ZVS 开关，实现效率最优化。在轻负载下工作在DCM模式，可提供主电源开关和辅助开关两路输出控制，支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能。

为主控芯片供电的滤波电容规格为50V22μF。

充电器内置纳微半导体推出的NV6245C GaNSense氮化镓半桥芯片，配合杰华特JW1556组成AHB半桥。纳微NV6245C内置两个275mΩ的氮化镓开关管，并采用GaNSense无损电流检测技术，采用QFN6*8封装。芯片内部集成两个氮化镓开关管，氮化镓驱动器，控制，检测，保护和隔离电路，将传统多颗芯片才能实现的功能集成在一颗芯片内部。

纳微半导体 GaNFast氮化镓半桥芯片内置标准数字逻辑输入，高边自举和电平转换，无损电流检测技术，有效减小PCB面积，提供更快速的保护和更高的效率。适用于电视机，显示器以及电机驱动器应用，满足高性能大功率需求。

纳微半导体 NV6245C 资料信息。

谐振电容规格为0.47μF 250V。

变压器磁芯外套塑料框架绝缘。

三颗贴片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。料号均为TMY1101K。

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。

亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。

同步整流控制器来自杰华特，丝印JWJBJ，实际型号为JW7726BL，是一颗同步整流控制器，支持ACF主动钳位、DCM、QR准谐振以及CCM反激的同步整流控制器，具备快速关断能力。支持高侧和低侧应用，具有低待机电流。在启动过程中（VCC建立之前）能有效防止门极gate被耦合至开启电压。据了解，目前JW7726系列产品累计发货量已接近千万颗。

杰华特 JW7726BL 资料信息。

同步整流管来自威兆半导体，型号VSP003N10HS-G，NMOS，耐压100V，导阻为3.8mΩ，采用PDFN5*6封装，使用两颗并联。

威兆半导体 VSP003N10HS-G 资料信息。

充电头网拆解了解到，威兆MOS管广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面，并被华为、小米、紫米、三星、OPPO、VIVO、魅族、努比亚、倍思、公牛、网易智造等知名品牌的数十款产品采用，产品质量获得客户一致认可。

输出端焊接五颗滤波电容，和三块垂直焊接USB-C以及USB-A母座的小板。

五颗输出滤波电容特写，均来自绿宝石，为CH系列125℃耐高温固态电容，规格为560μF 25V。其中两颗用于开关电源输出滤波，三颗分别对应三路降压输出滤波。

同步降压控制器来自南芯科技，型号SC8002，其支持36V输入电压，输出电压可调，支持5V固定输出和快充应用。芯片支持高精度输出限流，支持双通道独立限流，内置全面完善的保护功能。SC8002采用QFN3*3-20封装，可用于车充，多口充电器，USB HUB等应用。

南芯科技 SC8002 资料信息。

充电头网通过拆解了解到，南芯科技 SC8002还被vivo X Fold原装80W双C口氮化镓闪充、阿卡西斯300W便携式储能电源、科讯65W 1A1C氮化镓快充、Aukey 100W氮化镓快充、摩米士65W 2C1A氮化镓快充等产品采用。

同步降压开关管来自威兆半导体，型号VS3618BE，NMOS，耐压30V，导阻为5.2mΩ，采用PDFN3333封装。共六颗组成三路半桥，用于同步降压输出。

威兆半导体 VS3618BE 详细资料。

充电头网通过拆解了解到，采用威兆 VS3618BE的产品还有努比亚20W PD快充充电器、小米11原装55W氮化镓充电器、航嘉55W USB PD快充充电器、小米33W PD快充、小米手机原装30W快充等，威兆MOS的产品性能也获得众多知名品牌认可。

三颗降压电感固定在绝缘支架上。

PCB正面焊接一颗协议芯片。

两个USB-C口的协议芯片采用英集芯IP2738U，这是一颗支持多个USB接口的协议芯片，支持双口18-140W快充应用，具备独立的反馈控制，具备独立的USB PD控制，相当于两颗IP2736整合到一颗芯片内部，快充规格与IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR档位，支持UFCS融合快充，并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议，兼容性非常好。

英集芯IP2738U内置四路独立的NMOS驱动，可用于多个接口输出控制，控制多个VBUS开关管进行输出端口切换以及两路电源并联控制，并且支持双路独立的过流、过压以及短路保护，确保使用安全。

英集芯 IP2738U 资料信息。

VBUS开关管来自长晶科技，型号CJAB55N03S，是一颗耐压30V的NMOS，导阻3.8mΩ，采用PDFNWB3.3*3.3-8L封装。

USB-C母座外壳点焊焊接。

USB-C母座采用过孔焊接固定，橙色胶芯不露铜。

小板背面焊接TVS二极管用于静电防护。

USB-A母座小板焊接协议芯片和VBUS开关管。

另一颗协议芯片采用英集芯IP2736U，芯片内部集成多种快充协议，支持USB PD3.1 28V EPR档位，支持UFCS融合快充，并通过了UFCS融合快充认证。芯片还支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议，兼容性非常好。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。

IP2736U支持光耦反馈，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，IP2736U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 IP2736U 详细资料。

VBUS开关管来自长晶科技，型号CJAB55N03S。

USB-A母座采用橙色胶芯，正负极加宽，支持大电流快充。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

小米这款140W氮化镓充电器采用家族式白色外壳设计，在侧面标注有输出功率，方便辨认。充电器配有折叠插脚，便于日常携带与收纳。充电器具备2C1A接口，任意接口均支持120W快充，且可以实现笔记本100W恒功率输出，满足笔电长时间充电需求。同时还具备65+65W或100+33W功率自动分配，适配两台笔记本电脑或笔记本电脑与手机同时充电需求，十分实用。

充电头网通过拆解了解到，小米这款氮化镓充电器PCBA模块包裹黄铜散热片，外壳内部粘贴石墨导热贴，提升散热性能。PCBA模块涂胶并粘贴导热垫，通过黄铜散热片散热。充电器内部采用PFC+AHB架构，搭配DC-DC降压电路。内部采用矽力杰SY5072B控制器搭配纳微NV6136C用于PFC升压。

AHB半桥采用杰华特JW1556控制器搭配纳微NV6245C氮化镓半桥芯片组成。输出降压方面采用英集芯IP2738U搭配IP2736U进行协议控制，采用南芯科技SC8002同步降压控制器进行降压输出。充电器内部同步整流和同步降压开关管均来自威兆半导体。内部PCBA模块由多块小板焊接组成，提升空间利用率。元件均为知名品牌，内部用料扎实，做工可靠。

责编：Ricardo

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