加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 小米67W UFCS氮化镓快充拆解
    • 充电头网拆解总结
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

拆解报告:小米67W 1A1C UFCS氮化镓充电器

2022/11/13
2839
阅读需 18 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

近期小米推出了35W 1A1C充电器MDY-14-ET和67W 1A1C充电器MDY-14-EU,两款充电器都通过了UFCS首批认证,认证号分别为0302247331563R0L-UFCS00008、0302247331562R0L-UFCS00007。前者充电头网已经第一时间做了详细拆解

 
今天来拆解的是小米另外一款内置氮化镓的UFCS双口充电器,其不仅支持小米私有67W快充,还支持65W PD快充以及33W UFCS快充,做到了相当好的兼容性。充电器的USB-A口为小米魔改,搭配小米原装数据线能够实现PD快充。
 
同时这款充电器还支持双口自动功率分配,为45+20W设计,可以在为笔记本电脑供电时同时为手机充电。下面充电头网就带来这款充电器的拆解,看看内部设计如何。
 

此前充电头网还拆解过小米67W小布丁氮化镓快充小米120W氮化镓快充充电器小米新款67W快充充电器小米65W 1A1C氮化镓快充充电器小米GaN充电器Type-C 33W等快充产品,欢迎查阅。

小米67W UFCS氮化镓快充开箱

 

 
包装盒设计风格和小米新款35W充电器的一样,正面印有小米logo、产品名称以及套装外观图。
 

 
背面贴有充电器参数贴纸,参数到充电器实物环节再详细了解。
 

 
包装内含充电器、数据线、使用说明书以及保修卡。
 

 
附带数据线是小米6A魔改USB-A to USB-C快充线,线缆两端做了抗弯折处理,线头塑料壳磨砂处理,方便用户插拔使用。
 

 
USB-A公头正负极加宽来通过大电流,中心处设有特殊弹片,搭配小米魔改A口充电器可实现PD快充。
 

 
网尾处设计有6A字样,表明线缆可过6A大电流。
 

 
另外测得数据线依旧是经典1米级长度,关于这款数据线充电头网已做过详细拆解,感兴趣的可以点击链接查阅。
 

 
充电器采用PC防火材质白色外壳,腰身高光亮面处理,两侧过渡圆润,上下端平直切面,边缘过渡分明。插脚靠一侧布局,方便插拔使用。
 

 
机身正面印有67W和Designed by Xiaomi。
 

 
背面印有GaN和Designed by Xiaomi。
 

 
输入端外壳上印有充电器参数。
 

 
充电器参数特写
型号:MDY-14-EU
输入:100-240V~50/60HZ 2A
USB-A/C单口输出:5V3A、9V3A、11V6.1A、20V3.25A
双口输出:
USB-A:5V3A、9V2.22A
USB-C:5V3A、11V4A、20V2.25A
制造商:小米通信技术有限公司
充电器已经通过了CCC认证。
 

 
输出端配备一个USB-C快充接口以及小米魔改USB-A接口。
 

 
测得充电器机身高度为55.99mm。
 

 
宽度为49.29mm。
 

 
厚度为28mm。
 

 
和苹果61W充电器对比,体积优势明显。
 

 
拿在手上的直观感受,同样显得很小巧。
 

 
另外测得充电器净重约为132g。
 

 
带线总重量约为164g。
 

 
搭配小米10A快充线测试USB-C口协议和PDO,使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C口支持UFCS、QC3.0、PD3.0三个通用快充协议,还支持小米自家67W私有快充。
 

 
PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位,以及3.3-11V6.1A、3.3-20V3.25A两组PPS电压档位。
 

 
此外测得UFCS融合快充具备5-11V3A、11-21V1.55A两组PPS电压档位。
 

 
搭配附带6A魔改数据线测得充电器USB-A口不仅支持UFCS、QC3.0以及小米私有快充协议,还支持PD3.0快充协议。
 

 
并且PDO报文和USB-C口的完全一样,具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位,以及3.3-11V6.1A、3.3-20V3.25A两组PPS电压档位。
 

 
最后测得UFCS融合快充同样具备5-11V3A、11-21V1.55A两组PPS电压档位。
 

 
最后是UFCS融合快充充电测试,使用充电器USB-A口给iQOO 10 Pro充电,测得功率为7.64V 2.94A 22.43W。
 

 

使用充电器USB-C口给iQOO 10 Pro充电,同样开启UFCS融合快充,测得功率为7.75V 2.96A 22.95W。

小米67W UFCS氮化镓快充拆解

看完了小米67W UFCS氮化镓快充的开箱和测试,下面就进行拆解,看看内部的设计。

 

 
首先拆下输出侧面板,充电器内部采用灌封工艺。
 

 
侧面元件与外壳之间的缝隙均被灌封胶填充密封。
 

 
切开外壳取出内部PCBA模块,交流输入通过弹片连接到PCBA模块供电。
 

 
在外壳与PCBA模块之间填充一条泡棉密封。
 

 
PCBA模块背面粘贴塑料片绝缘,在塑料片外侧粘贴一片铜箔,透过胶水依稀可见。
 

 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为51.81mm。
 

 
PCBA模块宽度约为44.43mm。
 

 
PCBA模块厚度约为23.62mm。
 

 
拆下背面的绝缘塑料片,PCBA模块背面灌胶加强散热。
 

 
清理掉PCBA模块表面的灌胶,PCBA模块正面一览,其中右上角为保险丝NTC热敏电阻共模电感和安规X2电容。左侧上方为高压滤波电容,在滤波电容下方是变压器,底部为输出滤波电容,USB-C和USB-A母座等。
 

 
PCBA模块背面焊接整流桥,氮化镓合封芯片,反馈光耦同步整流管和同步整流芯片,协议芯片和VBUS开关管。
 
通过对PCBA模块的观察,小米这款充电器采用反激开关电源设计,宽电压输出,USB-C或USB-A单口输出时,输出电压由协议芯片控制,双口均支持快充。当双口同时输出时,USB-A口通过升降压电路进行5V或9V输出,USB-C口仍支持快充。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。
 

 
充电器输入端一览,焊接保险丝,NTC热敏电阻和共模电感。
 

 
输入端延时保险丝来自CONQUER功德,MST系列超小型延时保险丝,规格为3.15A 250V,用于输入过流保护
 

 
NTC热敏电阻用于抑制充电器插电时的浪涌电流,丝印1R5D7,冷态电阻为1.5Ω,直径7mm。
 

 
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,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0.022μF。
 

 
整流桥焊接在PCB背面,来自平伟,型号TBMR810,是一颗8A 1000V的整流桥。
 

 
充电器内部高压滤波电容来自丰宾,其中三颗规格为22μF400V。
 

 
另一颗高压滤波电容规格为12μF400V,总滤波电容容量为78μF。
 

 
差模电感特写,采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。
 

 
充电器初级主控芯片采用南芯科技合封氮化镓芯片SC3057,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氮化镓充电器华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品。
 

 
变压器特写,磁芯上粘贴胶带标注信息。
 

 
蓝色安规Y电容来自华信安。
 

 
1009光耦用于输出电压反馈调节。
 

 
同步整流控制器来自南芯,型号SC3503,是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。
 

 
南芯SC3503是一颗成熟的同步整流控制器,已经应用于绿联30W PD快充氮化镓充电器征拓65W 2C1A氮化镓充电器倍思65W氮化镓插座努比亚小黄人65W双口氮化镓快充等众多产品中。
 

 
同步整流管来自威兆,型号VSP004N10MS-G,是一颗耐压100V的NMOS,导阻为3.8mΩ,采用PDFN5060X封装。
 

 
威兆半导体 VSP004N10MS-G 详细资料。
 
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OPPOVIVO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
 

 
输出侧USB-C母座焊接在垂直小板上,USB-A母座一侧的小板为升降压电路,用于快充输出。
 

 
两颗输出滤波电容来自绿宝石,其中一颗为BC系列固态电容,规格为1000μF 25V。
 

 
另一颗为CT系列贴片固态电容,125℃耐热,规格为680μF 25V。
 

 
输出协议芯片来自英集芯,型号IP2738U,USB-A和USB-C两个接口输出均由其控制。其在IP2738的基础上增添了小米私有快充协议和UFCS通用快充协议。
 
IP2738是一颗双路协议芯片,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,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IP2738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。
 
充电头网了解到,英集芯IP2738此前已被麦多多40W双USB-C氮化镓充电器爱兰博140W 2C1A氮化镓充电器安克65W 2C1A二合一氮化镓超极充绿联140W 2C1A氮化镓充电器英集芯的其它系列快充芯片已被小米、华为、三星等大品牌的产品使用,性能质量获得客户的高度认可
 

 
USB-C母座焊接在小板上,小板上还焊接稳压管和滤波电容。
 

 
小板背面焊接VBUS开关管。
 

 
输出滤波电容来自绿宝石,CH系列固态电容,规格为120μF 25V。
 

 
VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB55N03S,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为3.8mΩ。
 

 
USB-C母座外壳点焊钢套固定。
 

 
钢套过孔焊接,USB-C母座采用红色胶芯。
 

 
USB-A母座由外侧的独立小板进行升降压电压转换供电,小板正面焊接升降压电感和滤波电容。
 

 
在小板背面焊接一颗同步升降压转换器
 

 
同步升降压转换器来自南芯科技,型号SC8724。是一款集成四开关的同步升降压变换器。无论输出电压高、低或等于输入电压,都能提供高效的电源效率和稳定的电压调节。SC8724支持2.7V至22V输入电压,输出电压范围能够达到3V至22V,并且支持最高3.5A的输出电流。
 

 
SC8724采用平均电流模式控制。输出电压由FB引脚上的电阻来调节。芯片工作模式(PSM /FPWM)和开关频率均可通过外部设置进行调整。该芯片还提供了可编程的输出电流限制,灵活支持不同的应用。
 
SC8724支持内部限流、输入欠压保护、输出过压保护、输出短路保护、FB短路保护、过温保护,确保在不同异常情况下的安全。SC8724采用25pin 4x4 QFN封装
 

 
4.7μH升降压电感特写。
 

 
滤波电容来自绿宝石,CH系列固态电容,规格为120μF 25V。
 

 
一颗双NMOS管来自威兆半导体,型号VS3622DE,用于直通输出切换功能,耐压为30V,导阻10mΩ,支持5V逻辑电压驱动,采用PDFN3333封装。
 

 
威兆半导体 VS3622DE 详细资料。
 

 
USB-A口VBUS开关管与USB-C口型号相同,均为CJAB55N03S。
 

 
USB-A口特写,外套防尘塑料壳绝缘。
 

 
USB-A母座正负极加宽设计,并带有辅助触点。
 

 
全部拆解一览,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

小米推出的这一款内置氮化镓的UFCS充电器支持67W输出功率,具备1A1C接口,充电器支持小米私有的67W快充,33W UFCS融合快充和65W PD快充,能够搭配小米原装数据线,为小米手机提供理想的充电效果。与此同时,65W PD快充能为笔记本电脑充电,还支持手机和笔记本同时充电,相当实用。

充电头网通过拆解了解到,小米这款氮化镓充电器内置南芯科技合封氮化镓芯片SC3057,搭配SC3503同步整流控制器。输出协议芯片采用英集芯IP2738U,用于双口协议功能。USB-A口内置南芯SC8724同步升降压转换器,支持20W快充输出。充电器内部采用灌封工艺,提升充电器的散热能力和耐候性。高压滤波电解电容来自丰宾,输出滤波固态电容来自绿宝石,内部做工优秀,可靠耐用。

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
TDA7850 1 STMicroelectronics 4 x 50 W MOSFET quad bridge power amplifier

ECAD模型

下载ECAD模型
$11.98 查看
IRS2092STRPBF 1 International Rectifier Audio Amplifier, 2 Channel(s), 1 Func, PDSO16, ROHS COMPLIANT, MS-012AC, SOICN-16
$4.02 查看
LM6171AIM 1 National Semiconductor Corporation IC 1 CHANNEL, VIDEO AMPLIFIER, PDSO8, SO-8, Audio/Video Amplifier
$6.08 查看

相关推荐

电子产业图谱

充电头网作为国内较早进行数码设备充电技术及其周边配件(充电头,充电线材,移动电源及电芯,USB插排)评测、拆解的专业机构,长期以来以期对行业的专注,对产品测评、拆解的专业和客观性,在充电头行业中有着极好形象和强大影响力。充电头网原创的优质内容吸引了涵盖大中华区数码充电行业从业者和发烧友为主的粉丝群体100000人会员,其中超过80%的读者为手机发烧友、工程师、骑行爱好者、商务人士、行业从业人员,并与大中华区众多充电行业知名企业有着紧密的合作。