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拆解報告:iQOO 10 Pro原裝200W氮化鎵超快閃充

2023-08-09

7月19日,iQOO 10 系列新機發布,全系搭載最新的高通驍龍8+移動平臺,搭配自研芯片V1+助力影像提升,是一款體驗大幅提升的旗艦手機,同時還刷新了手機行業快充榜單。

 
其中iQOO 10 Pro是首款量產商用200W超快閃充的手機,搭配原裝氮化鎵迷你充電器,只需10分鐘即可充滿內置4700mAh大容量電池,引領了智能手機充電新時代。充電頭網已經拿到了這款200W氮化鎵閃充,下面就進行拆解,看看內部是怎樣設計的。
 

iQOO 200W氮化鎵閃充開箱

 

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iQOO 200W氮化鎵閃充套裝包括200W的充電器以及10A CC快充線,后續也會為大家帶來該線纜的拆解,下面先做簡單了解。
 

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線纜兩端為白色塑料外殼,保護網尾上設計有10A字樣,表明可過10A大電流。
 

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公頭內部特寫,非滿PIN設計。
 

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測得線纜是十分標準的1.5米長度。
 

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使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得線纜不僅支持iQOO的20V10A 200W超快閃充,也支持20V5A PD快充,可以拿來給筆電等設備使用。
 

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iQOO 200W氮化鎵超快閃充造型和上一代相似,不過通體PC阻燃材質白色外殼,腰身高光亮面處理,兩側過渡圓潤。
 

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機身正面印有顯眼的200W字樣,配備固定國標插腳,靠一側布局方便用戶插拔使用。
 

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輸入端外殼標注有充電器參數
型號:V200100L0B0-CN
輸入:200-240V~50/60HZ 2.5A
輸出:5V2A 或 9V2A 或 11V6A Max 或 20V10A Max
輸入:100-240V~50/60HZ 2.5A
輸出:5V2A 或 9V2A 或 11V6A Max 或 20V6A Max
PDO:5V3A 或 9V3A 或 12V3A 或 15V3A Max 或 20V3.25A Max
PPS:5-20V3.25A Max
制造商:康舒科技股份有限公司
產品已經通過了CCC認證。
 

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輸出端配備單USB-C接口,居中布局。
 

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測得充電器機身高度為61.05mm。
 

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寬度為56.4mm。
 

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厚度為28.89mm,通過測量數據算得充電器體積約為99.47cm3,功率密度高達2.01W/cm3,創下了手機快充行業新紀錄。
 

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和iQOO自家上一代120W氮化鎵閃充對比,高度相同,只是稍寬了一點點。
 

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和蘋果140W氮化鎵充電器對比,體積優勢巨大。
 

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充電器拿在手上的大小直觀感受。
 

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凈重約為150g。
 

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帶線套裝總重量約為211g。
 

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測得充電器支持QC2.0、QC5、VIFC(vivo閃充協議)、PD3.0、PPS快充協議。
 

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PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及5-20V3.25A一組PPS電壓檔位。
 

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使用iQOO 200W超快閃充套裝給最新的iQOO 10 Pro充電,測得充電功率為18.05V 9.94A 179.39W,成功開啟20V10A超快閃充。
 

iQOO 200W氮化鎵閃充拆解

 
對iQOO這款200W氮化鎵閃充的外觀,大小和輸出性能有了了解后,下面就繼續進行拆解,一睹為快。
 

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首先沿充電器插腳側撬開外殼,模塊內部元器件打膠填充固定。
 

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繼續抽出內部PCBA模塊,輸出USB-C小板與初級元件之間使用黑色塑料外殼絕緣,PFC電感頂部貼有橡膠墊緩沖支撐,平面變壓器粘貼金屬散熱片。
 

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使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為56.29mm。
 

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PCBA模塊寬度約為50.8mm。
 

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PCBA模塊厚度約為23.65mm。
 

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模塊內部元器件大面積打膠固定,高壓電解電容纏繞膠帶絕緣,平面變壓器PCB和磁芯通過導熱墊利用金屬散熱片進行散熱。
 

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輸入端導線焊接連接,可以看到保險絲,共模電感,橙色X2安規電容以及整流橋等元件。
 

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交流輸入導線冷壓端子焊接連接,外套熱縮管絕緣。
 

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PCBA模塊背面覆蓋一塊塑料片,粘貼鋁片散熱。
 

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PCBA模塊背面覆蓋的塑料片起到絕緣隔離作用,粘貼的鋁片通過導熱墊為PFC開關管散熱。
 

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側面為平面變壓器磁芯和同步整流管散熱的散熱片焊接固定到PCB上。
 

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拆掉散熱片,導熱墊對應平面變壓器磁芯和同步整流管位置,降低大電流下的溫升。
 

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充電器PCBA模塊正面一覽,右上角為輸入保險絲,共模電感等EMI濾波電路,右側為整流橋,右下角為PFC升壓電感,在上方中間為高壓濾波電解電容。左側是平面變壓器,輸出端焊接固態電容,USB-C母座焊接在小板上。
 

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充電器PCBA模塊背面一覽,中間上方焊接初級主控芯片,右側焊接納微的氮化鎵功率芯片,下方焊接兩顆二極管用于PFC旁路,左下角焊接PFC控制器,右側焊接貼片Y電容和反饋光耦,平面變壓器磁芯沉板設計,降低充電器機身厚度。
 
通過觀察發現,這款充電器采用PFC+ZVS反激開關電源架構設計,PFC電路將輸入電壓升壓為開關電源供電,協議芯片通過光耦控制接口輸出電壓,下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。
 

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充電器輸入端一覽,焊接保險絲,共模電感,NTC浪涌抑制電阻,安規X2電容和整流橋等。
 

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充電器插入插座通電后,電流首先經過延時保險絲,在電流超過保險絲限定值時,便會熔斷切斷電路。輸入端慢熔保險絲來自華德電子,規格3.15A 250V。
 

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接著經過NTC熱敏電阻,NTC熱敏電阻用于抑制插電時的沖擊電流,減小插電的火花,正常工作時溫度上升,電阻降低,降低損耗。NTC熱敏電阻絲印SCK 012A。
 

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接著經過第一顆共模電感,使用絕緣線雙線并繞,濾除EMI干擾。共模電感底部焊接絕緣支架,空間容納輸入保險絲,充分利用空間。
 

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安規X2電容用于抑制差模干擾,來自CARLI凱勵,容量0.33μF。
 

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第二級共模電感采用扁銅線繞制,底部焊接絕緣支架,打膠加固。
 

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交流電經過EMI電路濾波后,由平偉GBL610整流橋將交流電轉換為脈動直流電,整流橋規格為6A 1000V。
 

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兩顆薄膜電容規格為0.82μF 450V,配合濾波電感進行輸出濾波。
 

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輸出濾波電感特寫,采用磁環繞制,底部焊接絕緣支架,并涂膠固定。
 

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絲印AE的TVS二極管用于抑制濾波電感的感應電壓。
 

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PFC控制器來自安森美,型號NCP1623,其基于創新的 Valley 同步頻率折返(VSFF)方法。VSFF 可在標稱負載和輕負載條件下最大限度地提高效率,在重載時運行在臨界模式,輕載運行在斷續導通模式,并支持谷底開通以提高效率。NCP1623支持臨界模式、斷續導通模式運行,谷同步頻率折返可在標稱負載和輕負載下提升效率,并且可在低開關頻率下獲得良好的功率因數。
 

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PFC升壓開關管采用納微NV6136A,這是一顆高集成的氮化鎵功率芯片,內置驅動器以及高精度無損耗電流采樣電路,消除取樣電阻的損耗。NV6136A內置170mΩ導通電阻,耐壓700V的氮化鎵開關管,支持2MHz開關頻率,采用6*8mm QFN封裝,節省面積。
 

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納微NV6136A資料信息。
 
充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被摩托羅拉68W氮化鎵充電器、戴爾60W氮化鎵快充、OPPO 50W餅干氮化鎵快充、小米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快充、聯想YOGA 130W雙USB-C口快充、安克65W氮化鎵充電器(英雄聯盟版)等知名品牌的數十款產品采用。
 

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PFC升壓電感采用利茲線繞制,降低高頻損耗。
 

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PFC升壓整流管采用兩顆ES3JBF超快恢復二極管并聯,耐壓600V,額定電流3A。
 

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兩顆RS3MBF快恢復二極管并聯,用于PFC旁路,起到保護作用。
 

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高壓濾波電解電容來自AiSHi艾華,RH系列低阻抗電容,105℃耐熱。
 

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電容規格為420V82μF。
 

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初級主控芯片采用Dialog iW9802,是一顆高性能的數字化開關電源反激控制器,支持零電壓開關和自適應的多模式控制運行,搭配次級控制器可實現高功率密度和高輸出精度的設計。iW9802可搭配Dialog的次級側控制器共同使用,提供低于20mW的空載功耗。
 

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初級開關管采用納微NV6136A,與PFC開關管同型號。
 

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在主開關管右側是一顆輔助開關管,配合變壓器的輔助繞組,由iW9802控制,從而實現主開關管的零電壓開關。輔助開關管來自芯派科技,型號SW7N65D,是一顆耐壓650V,導阻1.1Ω的NMOS,采用DFN5*6封裝。
 

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用于控制器供電穩壓的三極管,絲印BH。
 

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為初級控制器供電的濾波電容,來自TEAPO,規格為10μF 100V。
 

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另一顆來自AiSHi艾華,規格為50V10μF。
 

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兩顆貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,料號為TBY2331KB,屬SMD-Y2系列,使用兩顆串聯。特銳祥的貼片Y電容具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。
 
特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。
 

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充電頭網通過拆解了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。
 

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另外兩顆特銳祥貼片Y電容料號為TBY2101KB。
 

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COSMO冠西1019光耦用于PFC升壓控制。
 

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另外一顆1019光耦用于輸出電壓反饋調節。
 

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平面變壓器焊接在主板上,主板鏤空放置磁芯,降低厚度。平面變壓器小板右側焊接同步整流控制器和兩顆同步整流管。
 

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焊接取下平面變壓器小板,左側低壓側焊接兩顆固態電容。
 

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平面變壓器磁芯信息特寫。
 

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從絲印可以看出平面變壓器小板來自JOVE中富電路,是一家專業的線路板生產制造廠家,國家級高新技術企業,公司現已上市。
 

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同步整流控制器來自MPS,型號MP6908A,最高工作頻率600KHz,支持DCM/CCM/QR準諧振工作模式,內置振鈴檢測防止DCM和QR運行下誤開通,支持邏輯電壓和標準電壓同步整流管。
 

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同步整流管來自威兆半導體,使用兩顆VSP003N10HS-G并聯進行同步整流,NMOS,耐壓100V,導阻3.8mΩ,PDFN5x6封裝。
 

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威兆VSP003N10HS-G資料信息。
 
充電頭網拆解了解到,威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,并被華為、小米、紫米、三星、OPPO、VIVO、魅族、努比亞、倍思、公牛、網易智造等知名品牌的數十款產品采用,產品質量獲得客戶一致認可。
 

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兩顆固態電容貼片焊接在平面變壓器小板上,用于輸出濾波。
 

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將平面變壓器磁芯敲碎一覽。
 

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在主板上還焊接兩顆固態電容用于輸出濾波。右側垂直焊接的小板焊接USB-C母座。
 

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兩顆固態電容用于輸出濾波,規格為560μF 25V。
 

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垂直焊接的小板正面焊接協議芯片和USB-C母座。
 

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背面焊接VBUS開關管和電流取樣電阻。
 

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協議芯片特寫,絲印GJ=9D,來自立锜科技,右側焊接一顆熱敏電阻檢測小板溫升,進行過熱保護。
 

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輸出VBUS開關管采用威兆VS3698AE,NMOS,耐壓30V,導阻3mΩ,PDFN3333封裝。左側兩顆1206封裝的5mΩ電阻并聯用于檢測輸出電流。
 

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威兆VS3698AE資料信息。
 

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輸出USB-C母座外套鋼套焊接固定,鋼套壓印CZT字樣,來自正德連接器。左側焊接一顆熱敏電阻,用于檢測母座溫升。
 

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USB-C母座過孔焊接固定,白色膠芯不露銅。
 

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全部拆解完畢,來張全家福。
 

充電頭網拆解總結

 
iQOO推出的這款200W氮化鎵閃充內置了兩顆納微NV6136A氮化鎵功率芯片,相比之前推出的120W氮化鎵閃充,體積只是稍微增大了一點,功率密度得到顯著提升。這款充電器支持200W超快閃充和65W通用PD輸出,以及5-20V3.25A PPS輸出,還可以為筆記本和其他的手機快充,通用性也不錯。
 

充電頭網通過拆解了解到,iQOO這款200W氮化鎵充電器采用PFC+ZVS反激電路架構,PFC升壓控制器采用安森美NCP1623,ZVS反激控制器采用Dialog iW9802,搭配納微氮化鎵功率芯片NV6136A。同步整流控制器采用MPS MP6908A,同步整流管使用威兆半導體兩顆VSP003N10HS-G并聯,滿足10A大電流輸出。

 

充電器內部使用艾華電解電容和固態電容濾波,變壓器及開關管均打膠貼導熱墊加強散熱,降低大功率輸出的溫升,充電器內部配有多顆熱敏電阻進行溫度檢測,監控溫度不超過正常范圍,確保安全使用。


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