拆解报告：小米120W 3C1A四口氮化镓充电器-EDN 电子技术设计

 小米120W GaN四口充电器套装包含有1条1.5米长的C-C数据线，充电器外观仍然为家族风格设计。其配备可折叠国标插脚以及2C1A三个USB接口，便携性更好···

Evyednc

前言

2024年12月27日，小米宣布向全球终端厂商、零部件厂商、配件厂商正式开放其澎湃秒充协议，推动了人车家全生态快充技术的普及。近期充电头网采购了小米顺势推出的旗下首款配备4口的氮化镓充电器，支持120W超级快充。

小米120W GaN四口充电器拥有3C1A USB接口配置，其中三个USB-C口都支持小米120W快充，并且支持双口65W+55W输出策略，另外USB-A口主持27W输出，一个便可以满足小米、苹果等品牌全家桶的充电需求。下面我们就一起来详细了解这款产品的设计用料。

小米120W四口氮化镓充电器开箱

包装盒正面印有小米品牌logo、产品名称以及套装外观图，包括充电器以及数据线。

背面贴有产品详细信息贴纸。

贴纸上印有产品详细参数信息，下面到产品实物展示环节再介绍。

包装内含充电器以及数据线，数据线使用纸圈进行整流收纳。

数据线为USB-C to USB-C类型，常规白色配色，端子外壳磨砂方便插拔，网尾设计6A字样，表明可承载6A大电流，满足米系设备快充需求。

测得数据线长度为1.5米级规格，实际长度约151.5cm。

另外使用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。

小米120W四口氮化镓充电器依旧是采用经典白色外壳，腰身高光亮面处理，两侧弧面过渡圆润。

机身正面印有120W和DESIGNED BY XIAOMI字样。

另一面印有GaN和DESIGNED BY XIAOMI，表明这是一款氮化镓充电器。

输入端外壳印有产品详细参数信息。

产品参数特写Evyednc

型号：MDY-18-EDEvyednc

输入：100-240V~50/60Hz 2.5AEvyednc

单口输出：Evyednc

USB-C1/C2/C3：5V3A、9V3A、15V3A、11V6.1A、20V5A、20V6AEvyednc

USB-A：5V3A、9V3A、12V2.25AEvyednc

双口输出：Evyednc

USB-C1+C2：65W+55W MaxEvyednc

USB-C1/C2+C3: 65W+55W MaxEvyednc

USB-C1/C2+A：100W+18W MaxEvyednc

USB-C3+A：20WEvyednc

三口输出：Evyednc

USB-C1+C2+C3：45W+45W+30W MaxEvyednc

USB-C1+C2+A：55W+45W+18W MaxEvyednc

USB-C1/C2+（C3+A）：100W+20W MaxEvyednc

四口输出：Evyednc

USB-C1+C2+（C3+A）：55W+45W+20W MaxEvyednc

制造商：小米通讯技术有限公司Evyednc

充电器通过了CCC认证。Evyednc

充电器配备的是可折叠国标插脚，方便用户差旅携带。

输出端配置3C1A四个USB接口。

实测充电器机身高度为61.03mm。

宽度为70.71mm。

厚度为30.74mm。

和自家120W USB-A单口充电器对比，这款在配置四口情况下仅机身宽了

和苹果140W氮化镓充电器对比，体积优势明显。

充电器拿在手上的大小直观感受。

另外测得充电器重量约为211g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充电协议。

此外还测得USB-C1口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四组固定电压档位，以及3.6-11V6.1A、3.6-20V6A两组PPS电压档位。

测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。

此外PDO报文也一样。

测得USB-C3口同样支持QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充电协议。

PDO报文显示也与前两个接口的相同。

最后测得USB-A口支持QC3.0、DCP充电协议。

小米120W四口氮化镓充电器拆解

将充电器外壳拆开，插脚使用塑料板以及螺丝进行固定，通过导线连接PCBA模块通电。

壳体内部贴有缓冲保护垫以及塑料片。Evyednc

Evyednc

塑料片下设有石墨散热贴帮助导热。

PCBA模块覆盖散热片，边缘粘贴绝缘胶带。

模块背面也覆盖散热片，之间有麦拉片进行隔离绝缘。

拆掉散热片，另一半散热片内侧贴有绝缘胶带，PCBA模块正面几乎全部填充白胶。

主板背面也打胶帮助散热。

实测PCBA模块长度为56.41mm。

宽度为66.8mm。

厚度为23.34mm。

将白胶清理干净可以看到，模块正面器件布局十分紧凑，变压器一侧设有塑料壳进行隔离绝缘保护。

主板背面设有开关电源初次级控制器以及相应的功率器件，三路二次降压电路的三组同步降压开关管以及协议芯片等。

输入端一览，板子前端可以看到有延时保险丝、共模电感、安规X2电容、整流桥、滤波电感、薄膜滤波电容、高压滤波电解电容等器件，压敏电阻外套热缩管绝缘保护。

延时保险丝来自贝特电子，出料号936，规格为3.15A 250V。

压敏电阻来自STE松田电子，型号10D471K，用于输入过压保护。

松田电子是专业研发制造陶瓷电容器、薄膜电容器、压敏电阻器和热敏电阻器等高品质安全电子元器件的国家高新技术企业，国家专精特新“小巨人”企业。厂房面积 75000 平方米，配套引进全自动化，数字化生产设备，为通讯、汽车电子、新能源、家电、电源、数字化工业、电力电网应用等领域提供“一站式”解决方案。

白色贴片气体放电管特写，组合保护方式相比传统压敏电阻保护方案，精度高，残压低，保护效果更好。

共模电感用于滤除EMI干扰，采用双线绕制。

安规X2电容容量0.33μF。

整流桥来自平伟，型号D8KBR10A，规格为8A 1000V，采用D3K封装。

滤波电感特写。

薄膜滤波电容来自塑镕，为CBB21系列，规格为1μF 450V。

旁边滤波电感特写。

另一颗CBB21薄膜滤波电容同样来自塑镕，规格也是1μF 450V。

高压滤波电解电容来自Koshin东佳，规格为15μF400V。

板子一侧设有变压器，并且与次级侧做了隔离绝缘处理。

开关电源主控芯片特写，丝印5HBH，实际为瑞萨iW3627-00。这是一款具有高功率因数校正功能的单级AC/DC恒压（CV）控制器。它支持各种最常用的隔离和非隔离拓扑结构，包括flyback、buck-boost及buck。

iW3627可以实现极低的负载及线电压调整率而无需次级反馈电路。它还无需外部环路补偿元件，即可保证在不同负载类型（后端DC-DC转换器、恒定电流（CC）负载、LED负载和恒定电阻（CR）负载）及空载到满载范围内稳定工作。专利的自适应调节输出电压限制技术可确保任何负载下瞬态响应<10%。

iW3627在轻负载时工作于脉冲频率调制（PFM）模式，从而在消除噪声的同时，达到空载待机功耗小于200mW。iW3627提供了两个多功能引脚，允许用户设置最大及最小开关频率。除了提供输入低电压防护检测外，VIN管脚还使用了主动启动方式，可以在不降低效率的情况下实现最短启动时间。

初级开关管来自Navitas纳微，型号NV6148C，这是一款700V的GaNSlim系列功率IC，采用了高性能的eMode GaN FET（电阻值为120mΩ），并集成了门极驱动器及多种扩展功能，旨在提供市场上最快速、最小巧、最高效且最为可靠的功率集成解决方案。

NV6148C内置无损电流检测功能，以提高系统的效率，并增加了过温保护功能以提升系统的可靠性。自动待机和睡眠模式设计使得轻载和无载时的能效得到了显著提高。此外还具备极高的dV/dt抗扰能力。采用DPAK-4L封装。

主控芯片供电电容也是来自东佳，规格为35V47μF。

变压器特写。

一颗丝印G41EH光耦，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。旗下产品包括：贴片式Y电容、插件式Y电容，贴片式中高压直流电容、以及贴片式NTC。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。

板子另一侧设有多颗输出滤波电解电容和固态电容。

同步整流控制器丝印L90E，实际为瑞萨iW610-01C。这是一款集成MOSFET驱动器的先进同步整流器（SR）控制器，采用瑞萨专有的无损VDS传感和控制技术优化，使其适用于多种AC/DC拓扑，如准谐振反激（QR）、不连续模式（DCM）、连续模式（CCM）反激、零电压开关（ZVS）和有源箝位反激（ACF）。

iW610与外部功率MOSFET配合使用，以取代反馈转换器次级上的主整流二极管，从而在次级侧实现高效率。这种多功能性使iW610成为高功率密度AC/DC适配器/充电器应用的理想选择。凭借瑞萨的创新和正在申请专利的VCC充电技术，iW610支持低压侧和高压侧同步整流，而不需要额外的变压器绕组。专有技术消除了多余的功耗，降低了iW610的工作温度，提高了效率。

iW610能够在所有条件下在3-28V的输出电压下工作，以适应各种电源。它可以检测高达150V的漏极电压，在具有多级输出电压的应用中不需要外部钳位电路。

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。

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。

黑色滤波电解电容也是来自东佳，其中两颗规格为1000μF35V。

另外两颗规格为680μF35V。

输出滤波固态电容也是来自东佳，规格为1000μF35V。

还有两颗固态滤波电容规格为330μF35V。

输出端一览，从三颗降压电感可以看出输出端采用了三路二次降压电路进行设计，四个USB接口均采用小板进行焊接。

用于USB-C1口二次降压输出的同步降压控制器来自南芯科技，型号SC8002，输入电压从4.6V到36V，可配置为双输出或单输出。SC8002通过设置压电阻将输出电压调节到一个固定的 5V 或自定义电压。还提供了高精度的输出限流。当两个输出通道中的任何一个达到设定的电流限流时，SC8002进入恒流(CC)模式。总输出功率可由电阻设置，便于恒功率控制。

SC8002可对频率设置并选择 PWM 或 PFM 工作模式。通过最小的 BOM，可以为用户的不同应用实现最大的功能。SC8002 还支持全功能保护，包括欠压保护、过压保护、短路保护和自动重启、过温保护。SC8002 主要应用于车载充电器，多组接口适配器，Hub ，工业电压转换等。

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。

搭配的两颗同步降压开关管布局在主板背面，来自威兆半导体，型号VS4620GEMC，NMOS，耐压40V，导阻6.4mΩ，采用PDFN3333封装。

威兆半导体 VS4620GEMC 资料信息。

USB-C2口二次降压电路的同步降压控制器也是采用南芯科技SC8002。

两颗同步降压开关管也是采用威兆半导体VS4620GEMC。

USB-C3和USB-A口二次降压电路的同步降压控制器也是采用南芯科技SC8002。

两颗同步降压开关管也是采用威兆半导体VS4620GEMC。

用于三路降压电路的三颗降压电感特写。

用于USB-C1和USB-C2二次降压输出滤波的两颗固态电容也是来自东佳，规格都是330μF25V。

另外两个接口降压输出滤波固态电容也是来自东佳，规格为330μF25V。

Evyednc

USB-C1和USB-C2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。

USB-C1口输出VBUS开关管来自长晶科技，型号CJAB55N03S，NMOS，耐压30V，导阻3.8mΩ，采用PDFN3*3封装。

USB-C2口输出VBUS开关管也是采用长晶科技CJAB55N03S。

协议芯片来自英集芯，型号IP2736U，是一款集成多种协议，用于 USB 端口的快充协议控制 IC。IP2736U支持包括 USB TypeC DFP、PD2.0/PD3.1/PPS/EPR 28V，HVDCP QC5/4+/3+/3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、SFCP、MTK PE+2.0/1.1、UFCS、Apple 2.4A、BC1.2 以及 SAMSUNG 2.0A 多种快充协议，为适配器、车充等单向输出应用提供完整的解决方案。

英集芯 IP2736U 资料信息。

一颗丝印2258F的芯片。

USB-C3口输出VBUS开关管采用长晶科技CJAB55N03S。

USB-A口输出VBUS开关管采用长晶科技CJAB55N03S。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

最后附上小米120W四口氮化镓充电器的核心器件清单，方便大家查阅。

小米120W GaN四口充电器套装包含有1条1.5米长的C-C数据线，充电器外观仍然为家族风格设计。其配备可折叠国标插脚以及2C1A三个USB接口，便携性更好。

产品接口支持QC、PD以及小米私有快充，支持120W和27W输出，拥有丰富的输出策略，在氮化镓技术加持下，小体积大功率，轻松胜任多设备充电场景，手机、平板、笔记本、智能家居等设备一个搞定。

充电头网通过拆解了解到，小米这款充电器为QR开关电源架构设计，使用瑞萨iW3627-00+iW610-01C方案，分别搭配纳微NV6148C氮化镓开关管以及威兆半导体VSP003N10HS-G同步整流管。输出使用南芯科技三颗SC8002进行三路二次降压，英集芯IP2738U和IP2736U两款协议芯片控制四口输出。滤波电容采用东佳品牌，内部布局紧凑，散热保护措施做得也足。

责编：Ricardo

文章来源及版权属于充电头网，EDN电子技术设计仅作转载分享，对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如有疑问，请联系Demi.xia@aspencore.com

阅读全文，请先

充电头网

数码设备充电技术及其周边配件（充电头、充电器、充电线材、移动电源及电芯、USB插排）评测、拆解。

进入专栏

上一篇： 2024年西班牙汽车销量突破百万！市场深度分析 下一篇： 拆解报告：倍仕达45W USB-C氮化镓快充充电器K46

微信扫一扫
一键转发
最前沿的电子设计资讯
请关注“电子技术设计微信公众号”

热门评论
最新评论

换一换

杂志声明

拆解报告：小米120W 3C1A四口氮化镓充电器