丸子~

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小米AD65G、AD652G、MDY-12-EQ三款氮化镓快充区别在哪?

2021-6-14 16:24:28 显示全部楼层
本帖最后由 丸子~ 于 2021-6-14 16:41 编辑

近期,小米最新推出了一款65W双口氮化镓快充充电器,这也是小米自2020年3月入局氮化镓快充市场以来,发布的第四款氮化镓产品,此前的三款产品分别是33W迷你氮化镓快充、55W氮化镓快充以及65W单口氮化镓快充。
虽然小米不是最早入局氮化镓快充市场的品牌,但在推动氮化镓快充技术的普及,加速氮化镓快充充电器价格平民化方面,小米做出了巨大贡献。
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依稀记得,当在第三方品牌65W氮化镓快充售价还在200元上下徘徊时,小米65W氮化镓快充以149元挑起了价格战,雷军也一时间成为了氮化镓快充的形象代言人。小米由此便在氮化镓快充市场名声大噪,并且后来居上成为了行业的领跑者。
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时至今日,小米依然走在氮化镓快充技术的前列,凭借在快充领域的技术积累,每每推出新品,都堪称经典之作,让人为之赞叹。充电头网前不久刚刚发布了小米65W双口氮化镓快充拆解,今天我们趁热打铁,回味经典,一起看看小米65W双口氮化镓快充和小米65W单口氮化镓充电器、小米55W氮化镓充电器之间到底有哪些区别。
一、产品包装
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小米55W氮化镓充电器发布于2020年12月28日,原本是作为小米11手机标配充电器,由于小米11实行了充电器可以选配的政策,所以这款充电器一开始就是单独售卖。方形包装盒为小米家族的传统风格,单独购买这款充电器时会附赠一条魔改的USB-A to USB-C线。
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小米65W氮化镓充电器发布于2020年2月13日,是小米入局氮化镓快充的首秀产品,也是一款非常具有行业意义的经典的产品,被业界人士普遍认为是氮化镓快充市场普及的转折点。这款充电器包装盒略长,虽然包装盒只有充电器外观图,但实际上也附带有一条1米长CC线,支持5A快充。
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小米65W 1A1C氮化镓充电器于近期上市,与小米首款氮化镓快充发布时隔一年,并且基于原有的65W氮化镓快充进行升级,增加了USB-A输出接口以及折叠插脚。包装盒看起来显得更加修长,充电器标配一条1.5米的USB-C to USB-C快充线。
二、产品外观
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外观方面,小米55W氮化镓充电器保留了传统手机标配充电器的外观,采用固定插脚设计,正面印有产品功率参数。得益于氮化镓功率器件的使用,这款充电器的体积较传统同功率充电器而言小很多,实测整机尺寸为52.44*42.19*28.54mm,功率密度约为0.87W/cm³。
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充电器的输出标配的是USB-A接口,内置橘色舌片,采用定制接口,也就是我们说的魔改USB-A口,不仅可以实现小米私有大功率快充,而且还能搭配魔改USB-A to USB-C先实现USB PD快充。
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小米65W氮化镓PD快充充电器采用为白色PC材质,表面为磨砂工艺,非常光滑,并丝印着“XIAOMI 65W”字样。充电器输入端同样为固定式插脚,输出端为单USB-C口;整机尺寸约为56*31*31mm,功率密度约为1.2W/cm³。
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输出端USB-C接口采用白色胶芯,每一个侧面设有8根触点。
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小米65W双口氮化镓充电器延续了上一代单口快充长条状的外形,并对插脚进行折叠设计,接口方面采用USB-A和USB-C的组合方式。即使增加接口和折叠插脚,这款充电器依然保持着72*31*31mm的尺寸,功率密度约0.94W/cm³。
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两个输出接口均采用白色胶芯,其中USB-C口单口工作可输出最大65W功率,USB-A口单口工作可输出输出18W,双口同时工作时为功率智能分配:45W+18W。
三、快充协议及PDO
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小米55W氮化镓充电器搭配原装数据线使用,通过ChargerLAB POWER-Z KT002检测得充电器支持Samsung 5V2A、DCP、QC2.0、QC3.0和PD3.0协议。
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同样搭配原装线还可测得USB-A口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V2.5A四组固定电压档位,此外还支持小米11V5A私有快充档位。
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小米65W氮化镓充电器输出支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、QC3.0、QC2.0等协议。
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PDO报文显示支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A五档固定电压档位,以及5-11V/5A、5-20V/3.25A两档PPS电压档位。
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小米65W双口氮化镓充电器的USB-C口支持Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、PD3.0、PPS快充协议。
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USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5-11V5A和5-20V3.25A两组PPS电压档位。
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USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0和QC3.0快充协议。
四、电源架构
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在电源架构方面,小米55W氮化镓充电器采用的是高频QR准谐振反激架构,这种架构对于65W以下的快充电源产品而言,只需要内置一颗氮化镓功率器件即可,具有成本优势,目前在快充市场上的应用也非常广泛。
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小米65W氮化镓充电器作为小米品牌的首款氮化镓快充产品,其采用的是高频高性能的ACF电源架构,这种架构需要用到两颗氮化镓功率器件,并且外围电路相比QR反激架构也更为复杂,成本较高。其最大优势可以回收漏感能量,提高转换效率,并且提高开关频率,减小变压器体积。小米65W氮化镓充电之所以能够做到如此高密度,跟ACF高频的电源架构也有很大关系。
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小米65W双口氮化镓充电器基于高频QR准谐振反激架构开发,可以看到,主PCB板上的器件数量要精简很多。不过为了应对双口智能输出的要求,这款充电器输出端加入了二次降压的电路。也正因如此,这款产品的主PCB板尺寸较单口版本要略微长一些。
五、电源芯片
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小米55W氮化镓充电器的PWM采用安森美NCP1342,这是一款非常经典的控制器,目前市面上半数以上基于QR架构的氮化镓快充均采用了这颗控制器。芯片内部集成X2电容放电,支持宽范围VCC供电和VCC过压保护,内置过热关断,支持完善的保护功能。
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次级同步整流控制器方面,小米55W氮化镓充电器采用MPS芯源MP6908A,最高工作频率600KHz。
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小米65W氮化镓充电器主控芯片采用TI德州仪器的ACF控制器,型号UCC28780,该芯片的工作频率可达1MHz,远高于常见民用开关电源频率,同时符合日渐严格的能耗及效率标准,支持GaN功率管,内置多种保护功能。
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由于是ACF快充架构,作为这款充电器除了PWM控制器外,还采用一颗安森美的驱动控制器NCP51530B。
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同步整流控制器小米65W氮化镓充电器选用的是芯源半导体MP6908A。
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小米65W双口氮化镓充电器采用了与55W氮化镓相同的控制器,安森美NCP1342。
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同步整流控制器来自MPS芯源半导体,型号MP6908A,三款氮化镓快充一致。
六、氮化镓功率器件
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小米55W氮化镓充电器采用一颗纳微NV6115氮化镓功率芯片,该芯片为高频软开关拓扑优化。内置独立的驱动器以及复杂的逻辑控制电路,支持5-15V的宽范围逻辑信号输入。内置170mΩ、耐压650V的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率。采用5*6mm QFN封装,节省面积。纳微通过将驱动器和氮化镓开关管以及逻辑电路集成在一个封装中,实现了高集成度,高可靠性的氮化镓功率芯片设计。
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小米65W氮化镓充电器采用了纳微NV6115和NV6117两颗氮化镓功率芯片,两颗芯片均内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,NV6115为170mΩ导阻,NV6117为120mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,均采用5*6mm QFN封装,节省面积。
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小米65W双口氮化镓充电器内置纳微NV6115氮化镓功率器件,与小米55W氮化镓充电器一致。
七、快充协议芯片
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小米55W氮化镓充电器协议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。
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小米65W氮化镓充电器快充协议芯片采用赛普拉斯CYPD3174,该芯片支持PD3.0包括PPS协议,支持QC4.0,苹果2.4A等其他快充协议;内置多重全面的保护功能,内置32位M0处理器,集成振荡器且无需外部时钟。
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小米65W双口氮化镓充电器同样采用了赛普拉斯CYPD3174快充协议芯片。
八、DC-DC芯片
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小米的三款氮化镓充电器中,仅有最新的65W双口充电器内置了DC-DC,以满足快充接口智能分配功率的功能,其内置的升降压芯片为南芯SC8721,芯片内部集成四管H桥升降压开关管,输入输出电压范围均为2.7-22V,工作电压范围宽,支持动态输出电压调整,开关频率可调节,支持输出线补、输出电流监测,支持I2C总线控制的输出电压调节和输出限流调节,内置全面的保护功能。
充电头网总结
充电头网在这里整理了一张关于小米三款氮化镓充电器的参数对比表格,方便大家查看各款产品之间的区别。
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在外观方面,小米55W氮化镓快充相对而言比较中规中矩,毕竟主打的是手机充电器,在功率密度方面没有极致的追求。小米65W氮化镓快充充电器就比较有特色了,小体积、高功率密度的特点即使是在上市一年之后的今天,依然十分具有竞争力,堪称氮化镓快充界的一代经典。
小米最近发布的这款65W双口氮化镓快充与小米65W单口氮化镓快充形成互补,毕竟用户对多口快充的需求也比较旺盛。虽然搭配了两个接口和折叠插脚,但这款充电器依然没有放弃对极致功率密度的追求,兼顾了实用性和便携性。
在性能方面,小米55W氮化镓充电器更多的是考虑应对小米手机充电,而两款65W氮化镓充电器的考虑则更加全面一些,手机、Pad、笔记本、游戏机等产品可以通吃。
产品用料方面,这三款产品均选用了纳微半导体的GaNFast功率芯片,毕竟小米已经投资了纳微;况且纳微GaNFast芯片取得了累计出货量已经超过2000万颗、零失效的成绩,产品性能自然没得说。此外,充电器的主控芯片、协议芯片、同步整流芯片、MOS、电容等器件均为业界知名品牌。
从产品成本角度来看,小米首款65W单口氮化镓充电器可谓是诚意满满,高性能ACF架构售价仅149元,这在当时是别的品牌想都不敢想的,也只有像小米这样具有产业链优势的企业才敢这样做。即使是后来推出了cost down方案的55W氮化镓充电器和65W双口氮化镓充电器,其售价相比同级别产品而言,也同样更加具有吸引力。
图源:充电头网
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