前言
小米商城新上架了一款67W氮化镓快充插座Pro,这款插座具备2C1A三个接口,支持67W输出功率,并且具备HDMI视频扩展,支持4K分辨率输出,将扩展坞和快充充电器合二为一,一次性满足移动设备充电,外接屏幕和接口扩展的使用需求。
插座自带1.5米长电源线,并具备两个新国标五孔插孔和一个新国标两孔插孔,支持2500W功率。随插线板还附送一条90cm长全功能数据线,满足充电和高速数据传输以及显示扩展功能。下面充电头网就带来小米这款67W氮化镓快充插座的拆解,一起看看内部的设计和用料。
小米67W氮化镓快充插座外观
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包装盒正面印有小米品牌logo、产品名称以及外观图。
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背面印有产品卖点、参数以及商家信息。
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包装盒上参数特写,下面到产品实物展示环节再介绍。
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包装内含小米67W桌面快充插座Pro、数据线以及使用说明书。
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附带数据线为USB-C to USB-C线,两端外壳网尾一体式注塑,同时还嵌套黑色亮面外壳。
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实测数据线长度约为93cm。
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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB 3.2/USB4 Gen2(10Gb、20Gb)。
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小米67W桌面快充插座Pro自带电源线,机身为主流长条造型设计,通体黑色配色。
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电源线采用三脚插头,内侧设计有Xiaomi品牌,规格为10A 250V~,通过了CCC认证。
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线缆与机身连接处设有胶套保护。
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机身采用PC阻燃材质塑料外壳,表面磨砂抗指纹,整体设计风格简约。
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机身顶部配置一组双脚插孔。
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同时顶部前端还设有指示灯,通电状态下亮白色光。
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侧面设有3+2新国标插孔,左侧设计有GaN字样。
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另一侧同样配置一组3+2新国标插孔,左侧设计有67W字样。
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AC插孔内置安全门,防止异物单孔插入,保证用电安全。
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机身底部印有产品参数信息。
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产品名称:延长线插座(带电源适配器)
产品型号:XMCDZ-01QM
技术参数:2500W MAX,10A MAX,250V~
USB模块输入:200-240V~,50Hz,1A MAX
单口输出:
USB-C1:5V3A、9V3A、11V6.1A、12V3A、15V3A、20V3.35A 67W MAX
USB-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A 67W MAX
USB-A:5V1A 5W MAX
双口输出:
USB-C1+USB-C2:20W+ 45W
USB-C1/USB-C2+USB-A:65W+2W
三口输出:
USB-C1+USB-C2+USB-A:20W+45W+2W
USB总输出功率:67W
HDMI输出:4K@60Hz(MAX)
制造商:青米(北京)科技有限公司
产品通过了CCC认证。
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机身端部配置2C1A三个USB接口,以及一个HDMI接口。
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实测电源线长度约为141cm。
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机身长度为115.19mm。
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宽度为46.49mm。
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厚度为41.95mm。
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产品重量约为348g。
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使用KM003C测得USB-C1口支持FCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
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PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5-11V5A、5-20V3.25A两组PPS电压档位。
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测得USB-C2口支持PD3.0、DCP充电协议。
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PDO报文显示USB-C2口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位。
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测得USB-A口支持DCP充电协议。
小米67W氮化镓快充插座拆解
看完了小米67W氮化镓快充插座的开箱和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
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首先沿外壳接缝撬开插座外壳,盖板通过超声波焊接固定。
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盖板内部设有隔离板,用于隔离插座模块和快充模块。
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左侧为插座模块,右侧为快充模块。其中快充模块覆盖铝片加强散热。
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快充模块通过螺丝固定接线柱供电。
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拧下固定螺丝,取出快充模块。
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插座模块通过导线焊接连接供电。
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五孔插座设有安全门。
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两孔插座也设有安全门。
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插座一体铜条通过焊接连接。
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在壳体内部设有指示灯开孔。
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PCBA模块正反面均设有散热片,通过焊接固定,并缠绕铜箔胶带。
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散热片与PCBA模块之间采用麦拉片绝缘。
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输入端设有小板,焊接整流桥和X电容放电电阻。
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输出端焊接HDMI接口,USB-C接口和USB-A接口,在接口之间还设有导热垫加强散热。
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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为72.26mm。
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PCBA模块宽度约为41mm。
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PCBA模块厚度约为36.8mm。
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焊接取下PCBA模块表面的散热片,散热片通过卡扣进行固定。
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拆下PCBA模块正面的散热片,在变压器旁设有散热片,与外壳散热片打胶固定。
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散热片对应变压器的位置还设有导热垫。
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在PCBA模块背面设有导热垫。
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绝缘麦拉片和导热垫特写。
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对应降压电感的位置也设有导热垫,并采用麦拉片绝缘。
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侧面观察PCBA模块由多块PCB焊接组成。
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PCBA模块正面一览,左侧小板用于输入整流,右侧为高压滤波电容,变压器。在变压器右侧为降压小板,最右侧为接口小板。
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PCBA模块背面焊接初级主控芯片,氮化镓开关管,同步整流控制器和同步整流管,在最右侧焊接LED电源指示灯。
通过对PCBA模块的观察发现,小米67W氮化镓快充插座采用QR反激开关电源,固定电压输出。输出通过三路独立的同步降压电路,实现USB-C快充输出和内部电路供电。下面我们就从输入端开始了解PCBA模块的设计和用料。
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首先焊接取下输入端整流小板,在小板上焊接保险丝,NTC热敏电阻,共模电感和安规X2电容。
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继续焊接取下接口转换小板。
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最后焊接取下内部用于电压转换的同步降压小板。
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整流小板一览,左下角焊接保险丝,上方焊接NTC热敏电阻,安规X2电容和共模电感。
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小板背面焊接X电容放电电阻和整流桥。
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输入端保险丝来自蓝宝,规格为3.15A 250V。
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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
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NTC热敏电阻丝印5D-7,用于抑制快充模块上电的浪涌电流。
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安规X2电容来自DGCX东莞成希,规格为0.47μF。
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输入端WRMSB40M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,规格为4A 1000V。WRMSB40M这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。
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沃尔德 WRMSB40M 资料信息。
充电头网了解到,沃尔德软桥还被OPPO 50W饼干氮化镓快充、鸿达顺65W 氮化镓充电器、飞频65W USB PD氮化镓充电器、ROCK 65W氮化镓充电器、麦多多65W氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C快充充电器等多款产品采用,性能获得客户的一致认可。
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高压滤波电容来自y.u.g昱光电子。
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规格为15μF400V。
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两颗高压滤波电容来自JSH万京源,规格为400V27μF,滤波电容总容量为69μF。
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差模电感外套热缩管绝缘。
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主控芯片采用南芯科技SC3023,是一颗高频准谐振反激控制器,内置了氮化镓驱动器,可用于直驱增强型氮化镓开关管。SC3023内置X电容放电和高压启动,具备自适应开关频率折返功能,能在整个负载范围内获得更高的效率。
SC3023在QR和DCM模式下通过谷底开通来获得高效率。空载时在低功耗模式下运行,从而降低系统的待机功耗。芯片内置完善全面的保护功能,包括供电欠压/过压保护,逐周期过流保护,两级过电流保护,输出过电压以及输出短路保护等保护功能。
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南芯科技 SC3023资料信息。
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为主控芯片供电的滤波电容规格为50V10μF。
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初级开关管来自英诺赛科,型号INN700TK240B,是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管,瞬态耐压为800V,导阻为240mΩ,符合JEDEC标准的工业应用需求,内置ESD保护,采用TO252封装。
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在变压器侧面焊接固定散热片。
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变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。
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蓝色Y电容特写。
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亿光EL1019光耦用于输出电压反馈。
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同步整流控制器来自南芯科技,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。
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南芯SC3503资料信息。
充电头网拆解了解到,该芯片已经被TEGIC迷你30W氮化镓快充、绿联迷你30W氮化镓快充、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、威源新能30W 1A1C氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用,此外南芯快充芯片还可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,并被安克、三星、紫米、羽博等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。
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同步整流管来自ALLEPIC禾纳半导体,型号AER10061AE,NMOS,耐压100V,导阻4.5mΩ,采用PDFN5060封装。
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输出滤波电容来自JSH万京源,为PZ系列固态电容,两颗规格为470μF25V,一颗规格为100μF25V。
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滤波电感采用磁环绕制。
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接口转换小板正面焊接HDMI母座,USB-A母座,USB-C母座,中间位置焊接转换芯片,右侧焊接切换芯片。
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在小板背面焊接协议芯片,VBUS开关管和同步降压电路。
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视频转换芯片丝印ECL8711UXD,用于DP1.4转换HDMI2.0,将USB-C接口的DP信号转换成HDMI接口输出。
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27.000MHz贴片晶振特写。
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威锋电子VL171 USB-C复用器用于USB-C接口正反面切换和交替模式,采用QFN-28封装。
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USB-C2接口用于连接电脑,同时进行充电和输出传输,采用过孔焊接固定。
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HDMI接口也通过过孔焊接固定。
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在HDMI接口下方设有一颗芯片,丝印JWLZF。
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USB-A接口采用过孔焊接固定,为USB3.0接口。
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USB-C1口协议芯片采用南芯科技SC2151A,该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。
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南芯科技SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。
此外,针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路,为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。
充电头网了解到,南芯SC2151A协议芯片还被绿联30W PD快充氮化镓充电器、古石科技30W PD快充氮化镓充电器、安克30W迷你氮化镓快充、努比亚30W氮化镓快充充电器等知名品牌的数十款产品采用,产品质量获客户一致认可。
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用于USB-C1接口的VBUS开关管来自ALLEPIC禾纳,型号AET3061AP,NMOS,耐压30V,导阻6mΩ,采用PDFN3030封装。
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USB-C1供电接口特写。
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用于USB-C2接口的VBUS开关管来自ALLEPIC禾纳半导体,型号AET3122CP,PMOS,耐压-30V,导阻8.5mΩ,采用PDFN3030封装。
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丝印WG的TVS二极管用于USB-A接口过压保护。
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一颗丝印2228的切换开关特写。
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同步降压小板上面焊接三颗降压电感和滤波电容,下方焊接同步降压转换器和同步降压控制器。
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背面焊接协议芯片和VBUS开关管。
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同步降压转换器来自芯潭微,型号NDP13701QB,支持7-30V输入电压,7A输出电流,芯片内部集成开关管,采用QFN5*5封装。
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同步降压控制器来自南芯科技,型号SC8002,是一款同步降压控制器,可配置为双输出或单输出。SC8002通过设置分压电阻将输出电压调节到一个5V或其他电压。还提供了高精度的输出限流。当两个输出通道中的任何一个达到设定的电流限流时,SC8002进入恒流模式。总输出功率可由电阻设置,便于恒功率控制。
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SC8002可对频率设置并选择PWM或PFM工作模式。通过最小的BOM,可以为用户的不同应用实现最大的功能。SC8002还支持全功能保护,包括欠压保护、过压保护、短路保护和自动重启、过温保护。SC8002主要应用于车载充电器,多组接口适配器,Hub,工业电压转换等。
充电头网通过拆解了解到,南芯科技 SC8002还被vivo X Fold原装80W双C口氮化镓闪充、阿卡西斯300W便携式储能电源、科讯65W 1A1C氮化镓快充、Aukey 100W氮化镓快充、摩米士65W 2C1A氮化镓快充等产品采用。
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搭配使用的降压开关管来自ALLEPIC禾纳半导体,型号CWR03N041AP,NMOS,耐压30V,导阻3.1mΩ,采用PDFN3030封装。
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另一颗降压开关管型号相同。
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同步降压转换器来自南芯科技,型号SC8101,是一颗支持5V到32V宽电压范围输入,输出可达5V/5A的高效率同步降压DC-DC转换器,输出电压可调。同时,它还提供高精度的输出电流限制,当输出达到设定电流极限时,进入恒流模式。芯片内部集成开关管,外围元件精简。
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南芯科技 SC8101 详细资料。
充电头网了解到,南芯科技SC8101此前已被安克PowerHouse II 400户外电源、努比亚迈飞磁吸车载无线充电器、安克磁吸式双项无线充电器、华为P40手机保护壳、小米二合一充电器等产品采用。此外,南芯科技的快充芯片被广泛应用于移动电源、充电器、车充等领域,并获得数十款产品采用。
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三颗降压电感和滤波固态电容特写。
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滤波电容来自JSH万京源,为PZ系列固态电容,规格为330μF25V。
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用于USB-C2接口的协议芯片同样采用南芯科技SC2151A。
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用于USB-C2接口的VBUS开关管来自ALLEPIC禾纳,型号AET3061AP。
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贴片LED电源指示灯特写。
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全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
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最后附上小米67W氮化镓快充插座Pro核心器件清单,方便大家查阅。
小米67W氮化镓桌面插座Pro长度为1.5米,具备两个新国标五孔插孔和一个新国标两孔插孔,还设有2C1A接口和HDMI接口。两个USB-C接口支持67W输出功率,双口同时使用时支持功率自动分配。使用自带的USB-C线,连接到笔记本电脑,可实现为笔记本电脑充电,外接屏幕和USB-A接口扩展。
充电头网通过拆解了解到,小米67W氮化镓桌面插座采用南芯科技氮化镓快充电源方案,使用SC3023主控芯片搭配SC3503同步整流控制器,使用英诺赛科INN700TK240B氮化镓开关管。同步整流管来自禾纳,型号AER10061AE。
降压电路使用芯潭微NDP13701QB同步降压转换器和南芯SC8002同步降压转换器进行电压转换,输出使用万京源固态电容滤波。PCBA模块使用四块PCB焊接组成,发热元件通过导热垫与外层散热片接触散热,内部做工紧凑,用料可靠。
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