魔改快充,搭载小米深度定制芯片,红米67W充电器拆解报告_ZNDS问答

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魔改快充,搭载小米深度定制芯片,红米67W充电器拆解报告

2021年3月小米推出了搭载67W有线快充的小米11 Pro和小米11 Ultra新机，4月底小米子品牌Redmi紧接着发布了旗下首款游戏手机Redmi K40 游戏增强版，同样标配了67W快充充电器。
   值得注意的是，虽然小米这两款机型标配的都是67W充电器，但是充电器型号和外观均有着很大的差别，尤其是在尺寸方面，Redmi这款67W快充充电器更加小巧精致。
   在此前，充电头网已经完成了小米67W快充充电器的拆解，近期拿到了Redmi 67W快充充电器，下面为大家拆开一探究竟。
   充电头网还对小米11原装55W氮化镓充电器、小米10至尊纪念版原装120W快充、小米10 Pro原装65W快充、小米9 Pro原装45W快充、小米33W快充多款魔改快充充电器进行过拆解，感兴趣的可以点击蓝色字体阅读。
一、Redmi 67W快充充电器外观




   Redmi 67W快充充电器基于PC材质的外壳，主体机身呈黄色，输出端搭配的面板为黑色；标配的USB-A输出接口里面同样采用黄色舌片。黑黄配色打破了小米充电器家族的纯白风格，同时也更加契合游戏手机的特点。




   除此之外，随手机附赠的充电线也经过了特殊设计，USB-C端采用L型接口，即使在充电时玩游戏，也不会挡手影响操作，提升用户的使用体验。




   充电器正面和背面均印有67W充电器功率、Xiaomi Communication co., Ltd.以及Designed by Xiaomi等字样，翻译过来就是小米通讯有限责任有限公司，小米设计。




   作为手机标配充电器，这款产品同样采用了固定的国标插脚，并在插脚侧可见详细的充电参数。




   从产品参数可见，充电器的型号为MDY-12-EF，输入：100-240V~50/60HZ 1.7A；正常输出：5V3A，快充输出：5-20V 6.2-3.25A，最大输出功率为67W。产品不仅通过了CCC认证，同时还获得了高通QC3.0快充标准认证。




   输出端USB-A接口为小米风格的魔改接口，除了传统的四根针脚外，还增加了一个特殊针脚，用于小米私有快充协议的识别，同时也可以支持USB PD快充识别。




   这款充电器重量约为97.8g。




   长度约为56.1mm。




   宽度约为49.3mm。




   厚度约为28mm。




   通过对比可以看到，Redmi 67W充电器的体积仅相当于苹果原装61W充电器的三分之二左右，体积更加小巧便携。




   这款充电器在搭配原装充电线的情况下，使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测快充协议，显示支持QC3.0、QC2.0、PD3.0三种快充协议。




   PDO报文显示，支持5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A输出，也就说这款充电器除了支持小米私有的67W快充协议之外，还可以实现65W USB PD快充，可见满足一部分笔记本电脑的充电需求。






   这次我们使用电动切割工具将超声波焊接的外壳一分为二，并取出内部PCB板。




   PCB板正面首先映入眼帘的是一款较大的金属散热片，覆盖了初级侧的三个面。从正面可以看到，充电器的初级侧和次级侧之间设有一块黑色的塑料绝缘板。正面的元器件之间均采用了注胶处理，起到固定元器件和导热的作用。




   PCB板背面同样用了一块较大尺寸的塑料绝缘板，这与正面部分的隔离板是一体的，从镂空的PCB板之间穿过。




   去掉绝缘板后可见PCB板背面贴片元器件的详细布局，主要的贴片元器件包括整流二极管、PWM主控芯片、光耦、同步整流控制器、协议芯片、VBUS开关管等。


   经过充电头网的观察发现，这款充电器采用了常规的AC-DC开关电源+协议芯片+光耦反馈的架构，充电器的输出电压由协议芯片控制，下面为大家详细介绍各个主要元器件的功用。




   从输入端可见慢熔保险丝、压敏电阻、用于浪涌抑制的热敏电阻、X电容、初级滤波电解电容等器件。




   输出端设有两颗固态电容滤波，左侧有一块金属散热片，并打胶加固，金属散热片下面设有同步整流MOS管。




   侧面螺丝固定的是初级开关MOS管。




   另一侧面可见两颗Y电容。




   输入端采用了一颗250V 2.5A的慢熔保险丝。




   输入端设有一颗压敏电阻来自STE松田电子。其工作原理是当输入交流电压过高时，击穿电阻短接电路，让慢熔保险丝熔断切断电路，达到保护后级元件的效果。




   NTC热敏电阻用于插电时抑制输入浪涌电流，减小为初级电容充电时的冲击电流。




   共模电感主要是用于滤除EMI干扰。




   此外还有一颗工字电感。




   这颗黄色的器件是X2安规电容。说完开关电源前端的保护等器件之后，下面正式进入开关电源电路的介绍。




   电流首先是来到由四颗二极管组成的桥式整流，通过二极管单向导通的特性，可以将正弦波电流变成脉动直流，但还不能被开关电源使用。




   经过整流的脉动直流电会来到高压电解电容这里，由电解电容将脉动直流电滤波，稳定电压，送至开关电源。Redmi 67W充电采用的是三颗AiSHi艾华400V 22μF电解电容并联滤波。




   PWM控制器采用了两颗CapXon丰宾电解电容供电，规格均为100V 10μF。




   一颗通用三极管，型号BCX56，耐压80V，用于降压给PWM芯片供电，实现充电器的宽电压输出。




   小米定制PWM主控芯片，丝印MI5763K1GS，是一颗准谐振反激控制器。左侧是初级检测充电器温度的热敏电阻，配合主控芯片进行充电器过热保护。




   这里是变压器初级绕组的RCD吸收电路，变压器的漏感能量就是通过二极管送到电容中，然后由与电容并联的电阻耗散掉。每一个开关过后的漏感能量都会送到这里变成热消耗掉，频率高了，损耗也增大，需要一个频率与效率的平衡点，这也是反激为什么高频率和高效率不能兼得的原因。


      三颗并联的电阻，为开关管的电流检测电阻，主控芯片通过检测电阻上的电压，计算充电器的初级电流，用于初级过流保护。




   滤波后的高压直流电通过变压器初级绕组来到初级开关MOS，由MOS管的开关动作，为变压器磁芯储能，输送到次级实现降压操作。这款充电器采用的是东芝的初级开关管，TK13A65D，有一只引脚在拆解时被弄断了。




   东芝TK13A65D是一颗耐压650V的NMOS管，导阻0.4Ω，采用TO220塑料绝缘封装。




   变压器特写，使用马拉胶带缠绕绝缘，输出采用多层绝缘线。




   亿光EL1019光耦，用于输出电压反馈调节。




   两颗来自华信安电子的Y电容串联，在电路中用于输出抗干扰。




   次级同步整流控制器同样是小米定制芯片，丝印MI8526。




   次级同步整流管来自威兆半导体，型号VSP004N10MS-G，耐压100V，超低导阻。DFN封装，顶部通过导热贴和散热片散热。




   威兆VSP004N10MS-G资料信息。




   同步整流后的低压脉动直流电经过输出固态电容进行滤波处理。次级侧使用了两颗钰邦固态电容，规格分别为25V 680μF和25V 560μF。相比电解电容，固态电容具有更低的内阻，更长的寿命，可以提供更好的滤波效果。


   充电头网了解到，采用钰邦固态电容的产品还有Anker最新65W多口氮化镓快充、闪极90W 2C1A氮化镓快充充电器、移速20W PD快充充电器、航嘉65W 1A1C氮化镓快充等多款产品。




   协议IC采用伟诠WT6633P，支持USB PD3.0，支持高通QC4，QC4+和QC5。通过USB-IF认证，TID1070018。同时WT6633P还通过了高通QC5认证，认证号4789627043-2，高通QC4+认证，认证号4788566324-2。WT6633P内置8051内核，内置恒压恒流控制，片内集成输出电流传感，支持线损补偿，内置完善的保护功能。R005是输出电流检测电阻，用于输出电流检测和过电流保护功能。左下角还有一颗热敏电阻，用于次级侧的充电器过热保护。


   充电头网通过拆解了解到，采用伟诠WT6633P的还有小米55W氮化镓充电器、坚果65W单C口氮化镓充电器、小米120W超级快充、小米10 Pro原装65W快充充电器、小米9 Pro原装45W快充充电器、联想27W USB PD快充充电器、安福瑞63W双口快充充电器等产品。




   输出VBUS开关管采用威兆VS3618BE，NMOS，耐压30V，PDFN3333封装。




   威兆VS3618BE详细规格资料。




   拆下防尘罩后的USB-C接口特写。




   Redmi 67W快充充电器全部拆解完毕。
充电头网拆解总结
   作为一款游戏手机的标准配件，Redmi 67W快充充电器一改传统配件非黑即白的标准配色，而是选择采用了黄色主体加上黑色端面盖板搭配，明快的配色让这款充电器看起来更加符合年轻人的审美风格。
   在性能方面，这款充电器不仅能够支持小米私有的67W快充，而且还兼容QC3.0、USB PD等快充协议，并且获得了高通QC3.0认证，USB PD快充方面则是拥有最大65W输出能力，可以搭配原装线为部分笔记本电脑充电。
   用料方面而言，充电器的两颗AC-DC电源主控芯片均采用小米定制的料号，这套方案在小米的多款原装充电器中都有用到，产品性能稳定。协议芯片采用伟诠的USB PD3.0认证芯片WP6633P，保证充电器能够兼容PD快充协议。
   电容部分，初级侧采用三颗艾华电容滤波，次级侧采用两颗钰邦电容滤波，使得充电器拥有稳定纯净的输出。充电器初次级主控芯片均连接热敏电阻进行温度检测，进行过热保护。

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