内置氮化镓芯片，体积小巧功率大，小米120W USB-C快充拆解
----- 充电头网拆解报告 第1896篇 -----
今日，小米官网悄然上架了一款120W氮化镓快充，这也是小米首次推出百瓦级别的大功率氮化镓快充，此前几款氮化镓快充分别是65W单口、65W双口、55W单口以及33W单口。
据了解，小米这款120W充电器不仅采用了氮化镓功率器件，而且还内置平面变压器并采用灌胶工艺等，充电器的体积更小、功率密度更高、性能更强。搭配Redmi Note 11 Pro+，疾速模式下只需要15分钟就能充满。同时，充电器内置智能识别芯片，搭配USB-C接口，可以满足笔电、平板以及大部分主流智能手机的充电器需求。
今天就为大家带来小米这款全新120W氮化镓快充充电器的拆解。此前充电头网相继拆解了小米18W USB PD快充充电器、小米9原装27W充电器、小米CC9 Pro原装30W充电器、小米65W氮化镓充电器、小米65W 2A1C三口快充充电器、小米90W USB PD快充充电器、小米100W PD快充充电器、小米120W超级快充等多款快充产品，大家可以查看拆解详情。
一、小米120W氮化镓快充充电器外观
小米120W氮化镓快充充电器在官方商城是按套装出售，包装盒里除了充电器之外，还附赠了一条USB-C to USB-C充电线。
包装盒背面是产品参数和厂商信息。
包装盒里的物品一览。
套装里包含的是一条6A的USB-C to USB-C数据线。
接口采用橙色设计。
USB-C to USB-C充电线长度约为1米。
充电器的风格与上一代USB-A接口的120W快充相近，主题机身为亮面处理，正面印有120W以及小米公司，小米设计的字样，不过体积方面明显小了很多，更轻便。
反面则是GaN和小米公司字样。
输出端为灰白色面板，设有一个USB-C接口，并设置橙色胶芯。
插脚侧印着充电器的详细规格参数，型号：MDY-13-ET；输入：100-240V~50/60HZ 1.7A；输出：5V3A、9V3A、11V6A、20V6A。产品已经通过了3C认证和QC3.0认证，小米通讯技术有限公司制造。
通过CQC官网查询，小米120W氮化镓充电器由江西吉安奥海科技有限公司制造生产，目前已经获得CCC认证。
小米120W氮化镓快充与苹果96W充电器相比，小了一大圈。
两款小米120W充电器体积对比，可以明显看到新款120W氮化镓快充在体积方面更占优势。
拿在手里也更加轻便。
小米120W氮化镓快充充电器不含插脚侧长度约为55.6mm。
宽度约为55.7mm。
厚度约为28.4mm。通过实际测量和计算，这款充电器的功率密度突破了1.36W/cm³，十分少见。
实测充电净重约为138.2g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测充电器的输出协议，显示支持Samsung 5V/2A、DCP协议，以及QC2.0、QC3.0、PD3.0等快充协议。
小米120W氮化镓快充支持USB PD3.0快充，不过PD快充的最大输出功率为65W，设有5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位。
二、小米120W氮化镓快充充电器拆解
首先动用切割机将外壳切分开，充电器内部PCBA模块全部灌注导热胶填充。
充电器AC输入导线焊接连接。
灌胶在输出侧留有一定空间。
外壳内部有一块石墨导热贴，用于均匀散发充电器产生的热量。
清理掉灌胶，PCB板正面非常紧凑的布满了各种元器件，输入端元器件均采用热缩管包裹绝缘，同时还采用平面变压器以缩小整体体积。
输出侧设有三颗固态电容，其中两颗焊接在平面变压器的PCB上。
电路板镂空放置平面变压器磁芯，用以降低整体厚度。
使用游标卡尺测量充电器主板长度约为50mm。
宽度约为49mm。
厚度为23.4mm。
PCB板正面一览，平面变压器磁芯套有塑料壳绝缘，居中是PFC电感。
PCB板背面一览，充电器初次级分明，两颗光耦横跨初次级。
通过对充电器正背面电路分析发现，小米120W氮化镓快充充电器内部采用PFC升压后为QR反激开关电源供电，由协议芯片控制，根据负载需求，输出宽范围电压。
输入端一览，连接导线压线卡焊接固定。黑色热缩管套住的蓝色元件是压敏电阻，用于输入过压保护，平面变压器PCB板两侧分布着多颗高压电解电容。
输出端平面变压器小板焊接两颗固态电容，节省PCB面积，充分利用空间。主PCB板上还焊接了一颗固态电容，三颗电容用于输出滤波。USB-C母座橙色胶芯，右侧两颗Y电容。
可以看到Y电容，共模电感，X电容和输入保险丝。保险丝套热缩管绝缘保护。
这一侧主要是平面变压器和一颗蓝色Y电容。
将主板正面元件全部拆除，可见设有一颗整流桥、一颗氮化镓功率器件以及一颗协议芯片。
输入端保险丝特写，采用热缩管包裹绝缘。
压敏电阻，用于充电器输入端过压保护。在交流输入超过安全电压时，压敏电阻导通，熔断保险丝，确保后级元件安全。
NTC浪涌抑制电阻，用于减小接入电源的浪涌电流。
共模电感采用热缩管包裹绝缘。
另外一级共模电感，采用扁平铜带绕制。
安规X电容容量0.33μF。
输入端整流桥丝印LMB10L30。
正面这颗同型号的整流桥，使用两颗均摊发热。
薄膜电容，CBB21，1μF 450V。
另外一颗薄膜电容，CBB21，0.68μF 450V。
用于滤波的磁环电感。
输入端PFC控制器采用矽力杰SY5072B，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以获得高效率及优化EMI性能。
矽力杰 SY5072B 详细资料。
主板正中为PFC升压开关管采用的是纳微NV6134，这是一颗集成了驱动和保护电路的氮化镓功率芯片，散热升级，采用更大的散热焊盘优化温升，此前该芯片已被联想YOGA 65W双口快充采用。
纳微NV6134是纳微第三代氮化镓芯片，拥有更强大的电气保护性能，响应速度相比之前要快三倍。相比于分立的氮化镓芯片/器件设计（Discrete GaN designs），纳微GaNFast氮化镓芯片具有10倍更高的静电耐压。
纳微半导体GaNFast第三代技术的芯片，集成度非常高，不仅集成了功率芯片，还包括了保护电路，驱动电路和逻辑电路，相对其他芯片集成度更高，散热温控效果更好，转化效率也非常好。
充电头网拆解了解到，纳微半导体的氮化镓功率芯片此前已被联想、华硕、努比亚、雷柏、小米、OPPO、RAVPOWER、贝尔金、摩米士、柚比等国内外数十个品牌的氮化镓快充产品所采用。
PFC升压电感特写。
ES5JCR快恢复二极管，用于PFC整流。
LFB3MF二极管，用于初级电解电容充电。
输入端的初级滤波固态电容均来自SAMXON三信，其中三颗规格为400V 150μF。
另外一颗规格为400V 22μF。
PWM芯片供电电容来自CapXon丰宾，规格为400V 100μF。
充电器主控芯片来自安森美 NCP1342，这是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器，内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护和多重完善的保护功能。左下角是初级的热敏电阻，用于检测充电器温度，进行过热保护。
由于充电器内部采用了平面变压器，有一部分元件也焊接到平面变压器的电路板上来，帮助扩展电路板面积，提升功率密度。平面变压器次级侧焊接了两颗输出滤波电容，初级侧是一颗纳微的氮化镓开关管。
次级侧背面焊接了同步整流控制器和同步整流管，初级侧焊接了反激的吸收电路。
纳微NV6134氮化镓功率芯片，用于开关电源初级。得益于充电器内部整体灌胶，散热到位，功率器件可以实现更灵活的布局。
同步整流控制器来自MPS，型号MP6908A，最高工作频率600KHz，支持DCM，CCM和QR以及ACF工作模式，支持标准电压和逻辑电压驱动的同步整流管。
同步整流管采用威兆半导体 VSP003N10H，NMOS，支持10V逻辑电压驱动，耐压100V，导阻3.8mΩ，采用PDFN5*6封装。
充电头网了解到，威兆的MOS产品已经进入华为、小米、vivo、三星、努比亚、飞利浦、公牛等知名品牌快充供应链，并以过硬的产品品质，获得了市场的高度认可。
输出滤波固态电容来自绿宝石，两颗470μF 25V并联。
另外一颗输出滤波固态电容同样来自绿宝石，规格25V 470μF。
两颗EL亿光光耦，用于输出电压反馈及调节。
协议芯片来自英集芯，型号IP2729，是一颗小米定制的协议芯片，内置集成了USB PD、QC3.0快充以及小米120W秒充协议，功能十分强大。
此前，英集芯的快充芯片还被小米9原装充电器、诺基亚7原装充电器、努比亚120W氮化镓充电器等系统内电源配件采用。此外，英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可。
输出VBUS开关管采用威兆半导体 VS3698AE，NMOS，耐压30V，导阻3mΩ，采用PDFN3333封装。
威兆半导体 VS3698AE 详细资料。
USB-C接口为定制产品。
三颗Y电容均来自厦门华信安电子，双绝缘Y电容。
充电器全部拆解完毕。
充电头网拆解总结
就产品外形方面，这款120W氮化镓快充充电器延续了小米手机原装充电器的家族风格，采用固定插脚设计，不过同时也将传统的USB-A接口升级为USB-C接口，除了支持小米系统的产品快充外，这款充电器对其他USB-C接口的设备也能充电。
不过需要注意的是，小米这款120W快充充电器并不能基于USB PD快充协议输出20V5A 100W功率，其20V6A为小米私有协议，只能搭配小米特定型号的手机使用，USB PD快充协议下，最大功率为65W。
充电头网拆解了解到，小米120W氮化镓快充充电器内部电源模块基于PFC+QR架构开发，并还采用英集芯的定制协议芯片IP2729满足主流协议和小米私有协议的兼容，电源部分采用了两颗纳微的NV6134氮化镓功率芯片，其中一颗用于PFC升压，另一个用作开关电源主功率管。PFC升压控制器来自矽力杰，开关电源部分芯片为经典的NCP1342+MP6908A；同时还应用了威兆半导体的同步整流MOS和VBUS开关管。
为了实现紧凑、小体积的设计，充电器的内部元器件排布非常密集，应用了集成度更高的平面变压器；散热方面，整机电源模块为注胶处理，外壳内壁还使用石墨贴纸起到均匀散热的效果，整体用料和做工都非常扎实。