超暴力拆解小米120W氮化鎵充電器：支離破碎中尋找國(guó)產(chǎn)芯

氮化鎵充電器的快速崛起讓消費(fèi)者不再滿足低功率的快充，而消費(fèi)者的迫切需求也促使各家廠商不斷追逐更高功率的快充方案，目前公認(rèn)的120W左右的快充算是屬于消費(fèi)電子行業(yè)第一梯隊(duì)，因此本期硬核拆評(píng)將拆解一款小米的120W氮化鎵快充，看看高功率的氮化鎵快充方案有何不同？

拆解

小米120W氮化鎵充電器外觀采用固定插腳設(shè)計(jì)，只有一個(gè)USB Type-C輸出接口。通過(guò)暴力拆解后的全家福如下圖所示，支離破碎，其中充電器內(nèi)部PCBA模塊上灌注的導(dǎo)熱膠已經(jīng)清理完畢。

首先可以看到外殼內(nèi)部有專門的石墨導(dǎo)熱貼，有利于充電器的快速散熱；其次，內(nèi)部PCBA板布局非常緊湊，器件密密麻麻，采用的了PFC+準(zhǔn)諧振反激式的電源架構(gòu)，來(lái)具體看下涉及到了哪些廠商的器件。

從輸入端開始，有壓敏電阻，用于輸入過(guò)壓保護(hù)；有輸入端保險(xiǎn)絲，采用熱縮管包裹絕緣；有NTC浪涌抑制電阻，用于減小接入電源的浪涌電流。有高壓電解電容、安規(guī)電容、薄膜電容、雙絕緣Y電容、輸出濾波的固態(tài)電容、PFC電感、平面變壓器等基礎(chǔ)器件。

其中這些基礎(chǔ)元器件中最有意思的是平面變壓器的應(yīng)用，不同于傳統(tǒng)變壓器，平面變壓器是直接設(shè)計(jì)在PCB小板上，并且貫通這個(gè)主板，好處就是非常節(jié)省PCB空間。

除了基礎(chǔ)器件外，板子上的國(guó)產(chǎn)芯片也不少。

兩顆同型號(hào)的整流橋用于均攤散熱；

矽力杰PFC控制器（SY5072B），運(yùn)行在臨界模式，采用恒定導(dǎo)通時(shí)間運(yùn)行，內(nèi)置的升壓轉(zhuǎn)換器采用準(zhǔn)諧振開關(guān)以獲得高效率及優(yōu)化EMI性能；

納微半導(dǎo)體PFC升壓開關(guān)管（NV6134），集成度非常高，不僅集成了功率芯片，還包括了保護(hù)電路，驅(qū)動(dòng)電路和邏輯電路，散熱溫控以及轉(zhuǎn)化效率都非常好；

用于PFC整流的快速恢復(fù)二極管（ES5JCR）；

初級(jí)側(cè)的反激準(zhǔn)諧振PWM控制器是安森美的 NCP1342，支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)和多重完善的保護(hù)功能。旁邊有一顆熱敏電阻，用于檢測(cè)充電器溫度，進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。

兩顆EL億光光耦，用于輸出電壓反饋及調(diào)節(jié)。

英集芯USB PD協(xié)議芯片（IP2729），內(nèi)置集成了USB PD、QC3.0快充以及小米120W秒充協(xié)議，功能十分強(qiáng)大。不過(guò)這個(gè)最大的120W功率輸出只能基于小米私有協(xié)議，也就是說(shuō)，其它的手機(jī)或者設(shè)備在使用USP PD快充協(xié)議下最大功率只有65W。

威兆半導(dǎo)體的輸出VBUS開關(guān)管（VS3698AE），NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻3mΩ。

然后再來(lái)看平面變壓器小板上的一些元器件。

一顆納微半導(dǎo)體的氮化鎵開關(guān)管（NV6134）；

MPS的同步整流控制器（MP6908A），最高工作頻率600KHz，支持DCM，CCM和QR以及ACF工作模式，支持標(biāo)準(zhǔn)電壓和邏輯電壓驅(qū)動(dòng)的同步整流管。同步整流管同樣是威兆半導(dǎo)體的NMOS（VSP003N10H） ，支持10V邏輯電壓驅(qū)動(dòng)，耐壓100V，導(dǎo)阻3.8mΩ?？磥?lái)國(guó)產(chǎn)的功率器件在消費(fèi)品上很突出。

關(guān)于小米120W氮化鎵充電器的BOM大致如下，有需要的可以參考。

小結(jié)

拆解完小米的120W氮化鎵充電器，整體而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，得益于對(duì)于平面變壓器的應(yīng)用，內(nèi)部元器件排布非常密集，空間利用率高，除了兩顆納微半導(dǎo)體的氮化鎵功率芯片以及MPS的同步整流控制器，其它像協(xié)議芯片，MOS管等都用了國(guó)產(chǎn)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，看來(lái)在消費(fèi)電子領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)器件的平替沒(méi)什么問(wèn)題。