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魔改快充,搭載小米深度定制芯片,紅米67W充電器拆解報告

2021年3月小米推出了搭載67W有線快充的小米11 Pro和小米11 Ultra新機,4月底小米子品牌Redmi緊接著發布了旗下首款 遊戲 手機Redmi K40 遊戲 增強版,同樣標配了67W快充充電器。

值得註意的是,雖然小米這兩款機型標配的都是67W充電器,但是充電器型號和外觀均有著很大的差別,尤其是在尺寸方面,Redmi這款67W快充充電器更加小巧精致。

在此前,充電頭網已經完成了小米67W快充充電器的拆解,近期拿到了Redmi 67W快充充電器,下面為大家拆開壹探究竟。

充電頭網還對小米11原裝55W氮化鎵充電器、小米10至尊紀念版原裝120W快充、小米10 Pro原裝65W快充、小米9 Pro原裝45W快充、小米33W快充多款魔改快充充電器進行過拆解,感興趣的可以點擊藍色字體閱讀。

壹、Redmi 67W快充充電器外觀

Redmi 67W快充充電器基於PC材質的外殼,主體機身呈黃色,輸出端搭配的面板為黑色;標配的USB-A輸出接口裏面同樣采用黃色舌片。黑黃配色打破了小米充電器家族的純白風格,同時也更加契合 遊戲 手機的特點。

除此之外,隨手機附贈的充電線也經過了特殊設計,USB-C端采用L型接口,即使在充電時玩 遊戲 ,也不會擋手影響操作,提升用戶的使用體驗。

充電器正面和背面均印有67W充電器功率、Xiaomi Communication co., Ltd.以及Designed by Xiaomi等字樣,翻譯過來就是小米通訊有限責任有限公司,小米設計。

作為手機標配充電器,這款產品同樣采用了固定的國標插腳,並在插腳側可見詳細的充電參數。

從產品參數可見,充電器的型號為MDY-12-EF,輸入:100-240V~50/60HZ 1.7A;正常輸出:5V3A,快充輸出:5-20V 6.2-3.25A,最大輸出功率為67W。產品不僅通過了CCC認證,同時還獲得了高通QC3.0快充標準認證。

輸出端USB-A接口為小米風格的魔改接口,除了傳統的四根針腳外,還增加了壹個特殊針腳,用於小米私有快充協議的識別,同時也可以支持USB PD快充識別。

這款充電器重量約為97.8g。

長度約為56.1mm。

寬度約為49.3mm。

厚度約為28mm。

通過對比可以看到,Redmi 67W充電器的體積僅相當於蘋果原裝61W充電器的三分之二左右,體積更加小巧便攜。

這款充電器在搭配原裝充電線的情況下,使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測快充協議,顯示支持QC3.0、QC2.0、PD3.0三種快充協議。

PDO報文顯示,支持5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A輸出,也就說這款充電器除了支持小米私有的67W快充協議之外,還可以實現65W USB PD快充,可見滿足壹部分筆記本電腦的充電需求。

這次我們使用電動切割工具將超聲波焊接的外殼壹分為二,並取出內部PCB板。

PCB板正面首先映入眼簾的是壹款較大的金屬散熱片,覆蓋了初級側的三個面。從正面可以看到,充電器的初級側和次級側之間設有壹塊黑色的塑料絕緣板。正面的元器件之間均采用了註膠處理,起到固定元器件和導熱的作用。

PCB板背面同樣用了壹塊較大尺寸的塑料絕緣板,這與正面部分的隔離板是壹體的,從鏤空的PCB板之間穿過。

去掉絕緣板後可見PCB板背面貼片元器件的詳細布局,主要的貼片元器件包括整流二極管、PWM主控芯片、光耦、同步整流控制器、協議芯片、VBUS開關管等。

經過充電頭網的觀察發現,這款充電器采用了常規的AC-DC開關電源+協議芯片+光耦反饋的架構,充電器的輸出電壓由協議芯片控制,下面為大家詳細介紹各個主要元器件的功用。

從輸入端可見慢熔保險絲、壓敏電阻、用於浪湧抑制的熱敏電阻、X電容、初級濾波電解電容等器件。

輸出端設有兩顆固態電容濾波,左側有壹塊金屬散熱片,並打膠加固,金屬散熱片下面設有同步整流MOS管。

側面螺絲固定的是初級開關MOS管。

另壹側面可見兩顆Y電容。

輸入端采用了壹顆250V 2.5A的慢熔保險絲。

輸入端設有壹顆壓敏電阻來自STE松田電子。其工作原理是當輸入交流電壓過高時,擊穿電阻短接電路,讓慢熔保險絲熔斷切斷電路,達到保護後級元件的效果。

NTC熱敏電阻用於插電時抑制輸入浪湧電流,減小為初級電容充電時的沖擊電流。

***模電感主要是用於濾除EMI幹擾。

此外還有壹顆工字電感。

這顆黃色的器件是X2安規電容。說完開關電源前端的保護等器件之後,下面正式進入開關電源電路的介紹。

電流首先是來到由四顆二極管組成的橋式整流,通過二極管單向導通的特性,可以將正弦波電流變成脈動直流,但還不能被開關電源使用。

經過整流的脈動直流電會來到高壓電解電容這裏,由電解電容將脈動直流電濾波,穩定電壓,送至開關電源。Redmi 67W充電采用的是三顆AiSHi艾華400V 22μF電解電容並聯濾波。

PWM控制器采用了兩顆CapXon豐賓電解電容供電,規格均為100V 10μF。

壹顆通用三極管,型號BCX56,耐壓80V,用於降壓給PWM芯片供電,實現充電器的寬電壓輸出。

小米定制PWM主控芯片,絲印MI5763K1GS,是壹顆準諧振反激控制器。左側是初級檢測充電器溫度的熱敏電阻,配合主控芯片進行充電器過熱保護。

這裏是變壓器初級繞組的RCD吸收電路,變壓器的漏感能量就是通過二極管送到電容中,然後由與電容並聯的電阻耗散掉。每壹個開關過後的漏感能量都會送到這裏變成熱消耗掉,頻率高了,損耗也增大,需要壹個頻率與效率的平衡點,這也是反激為什麽高頻率和高效率不能兼得的原因。

三顆並聯的電阻,為開關管的電流檢測電阻,主控芯片通過檢測電阻上的電壓,計算充電器的初級電流,用於初級過流保護。

濾波後的高壓直流電通過變壓器初級繞組來到初級開關MOS,由MOS管的開關動作,為變壓器磁芯儲能,輸送到次級實現降壓操作。這款充電器采用的是東芝的初級開關管,TK13A65D,有壹只引腳在拆解時被弄斷了。

東芝TK13A65D是壹顆耐壓650V的NMOS管,導阻0.4Ω,采用TO220塑料絕緣封裝。

變壓器特寫,使用馬拉膠帶纏繞絕緣,輸出采用多層絕緣線。

億光EL1019光耦,用於輸出電壓反饋調節。

兩顆來自華信安電子的Y電容串聯,在電路中用於輸出抗幹擾。

次級同步整流控制器同樣是小米定制芯片,絲印MI8526。

次級同步整流管來自威兆半導體,型號VSP004N10MS-G,耐壓100V,超低導阻。DFN封裝,頂部通過導熱貼和散熱片散熱。

威兆VSP004N10MS-G資料信息。

同步整流後的低壓脈動直流電經過輸出固態電容進行濾波處理。次級側使用了兩顆鈺邦固態電容,規格分別為25V 680μF和25V 560μF。相比電解電容,固態電容具有更低的內阻,更長的壽命,可以提供更好的濾波效果。

充電頭網了解到,采用鈺邦固態電容的產品還有Anker最新65W多口氮化鎵快充、閃極90W 2C1A氮化鎵快充充電器、移速20W PD快充充電器、航嘉65W 1A1C氮化鎵快充等多款產品。

協議IC采用偉詮WT6633P,支持USB PD3.0,支持高通QC4,QC4+和QC5。通過USB-IF認證,TID1070018。同時WT6633P還通過了高通QC5認證,認證號4789627043-2,高通QC4+認證,認證號4788566324-2。WT6633P內置8051內核,內置恒壓恒流控制,片內集成輸出電流傳感,支持線損補償,內置完善的保護功能。R005是輸出電流檢測電阻,用於輸出電流檢測和過電流保護功能。左下角還有壹顆熱敏電阻,用於次級側的充電器過熱保護。

充電頭網通過拆解了解到,采用偉詮WT6633P的還有小米55W氮化鎵充電器、堅果65W單C口氮化鎵充電器、小米120W超級快充、小米10 Pro原裝65W快充充電器、小米9 Pro原裝45W快充充電器、聯想27W USB PD快充充電器、安福瑞63W雙口快充充電器等產品。

輸出VBUS開關管采用威兆VS3618BE,NMOS,耐壓30V,PDFN3333封裝。

威兆VS3618BE詳細規格資料。

拆下防塵罩後的USB-C接口特寫。

Redmi 67W快充充電器全部拆解完畢。

充電頭網拆解總結

作為壹款 遊戲 手機的標準配件,Redmi 67W快充充電器壹改傳統配件非黑即白的標準配色,而是選擇采用了黃色主體加上黑色端面蓋板搭配,明快的配色讓這款充電器看起來更加符合年輕人的審美風格。

在性能方面,這款充電器不僅能夠支持小米私有的67W快充,而且還兼容QC3.0、USB PD等快充協議,並且獲得了高通QC3.0認證,USB PD快充方面則是擁有最大65W輸出能力,可以搭配原裝線為部分筆記本電腦充電。

用料方面而言,充電器的兩顆AC-DC電源主控芯片均采用小米定制的料號,這套方案在小米的多款原裝充電器中都有用到,產品性能穩定。協議芯片采用偉詮的USB PD3.0認證芯片WP6633P,保證充電器能夠兼容PD快充協議。

電容部分,初級側采用三顆艾華電容濾波,次級側采用兩顆鈺邦電容濾波,使得充電器擁有穩定純凈的輸出。充電器初次級主控芯片均連接熱敏電阻進行溫度檢測,進行過熱保護。

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