小身材,大功率,小米33W氮化镓充电器评测

2021-02-25 21:05:42 21点赞 25收藏 20评论

近日,小米上架了一款mini氮化镓充电器,采用小方块外观造型设计。整体机身虽然小巧,但其却支持高达33W的功率输出,兼容小米私有大功率快充及通用的PD快充协议,对于绝大部分的手机及平板甚至笔电都可以提供用电支持,伴随着小米上架产品,也一起来看看这款充电器究竟有多香。

据充电头网统计,小米33W氮化镓充电器是小米推出的第三款氮化镓充电器,此前小米已经推出了小米65W USB-C氮化镓充电器和小米55W USB-A魔改氮化镓充电器,充电头网此前也针对这两款氮化镓充电器推出了详细的评测报告,感兴趣的朋友可以点击产品名称跳转查看。

一、产品的包装盒


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小米33W氮化镓充电器的包装盒通体白色的外观,从正面可以看出产品的外观图,底部是产品的名称:小米GaN充电器Typc-C 33W。


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包装盒背面印有具体的参数信息,这个我们后面再看。


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直接拆开包装盒,除了标准的充电器和说明书之外还附带了数据线。

二、小米33W氮化镓充电器外观

小米33W氮化镓充电器采用方块的外观造型设计,是小米快充家族为数不多的mini体积大功率的充电器。


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小米33W氮化镓充电器通体白色机身,四周边角过渡圆润,上下两侧削平处理。


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壳体侧面镭雕了xiaomi 33W的文字信息。


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充电器采用单USB-C物理输出接口设计。


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具体的参数方面:

产品名称:小米GaN充电器Typc-C 33W

型号:AD33G

输入:100-240V 50/60Hz 0.85A

输出:5V3A、9V3A、11V3A、12V2.5A 33W MAX

执行标准:GB17625.1-2012、GB4943.1-2011、GB/T9254-2008

监制:江苏紫米电子技术有限公司

制造商:南京酷科电子技术有限公司

生产商:赛尔康(贵港)有限公司

S/N:31329/00029551

此前,小米推出的65W氮化镓USB PD快充充电器也由酷科研发,可见酷科在GaN氮化镓充电器研发方面有很深的造诣。


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在包装内小米还附带了一根双USB-C的线材。


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线材端到端的长度约为106cm。


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使用POWER-Z KM001C未读取到线材的emarker信息参数。


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通过了解得知,附送的这条USB-C线支持60W最大充电功率,可满足手机、平板、笔记本电脑等日常充电使用。

三、体积重量

下面是重头戏,有多大,有多重,一测便知。


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使用卡尺实测充电器的长度约为30.33mm。


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宽度约为30.28mm,充电器的长宽几乎相同。


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不算插脚的厚度约为34.26mm。

充电器的三维参数为30.33x30.28x34.26mm,可计算体积约为31.464cm³,以最高输出33W计算,功率密度约为1.05W/cm³ 。值得一提的是小米经典的65W氮化镓充电器的三维尺寸为30.8x30.8x56.3mm,小米33W氮化镓充电器在外观上可以大致理解为是小米65W氮化镓充电器的一半。


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将一元硬币直接附在旁边可以对充电器有个直观的感受。


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和同样支持30W输出功率的苹果充电器对比,大小感知很明显。


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和苹果经典的5W豆腐头对比,大了一圈。


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充电器的净重约为50.7g。


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拿在手上非常小巧,有一种拿着20W PD充电器的感觉,但实际上是支持33W的充电功率的。

四、协议检测

下面来看看这么小的充电器究竟支持哪些快充协议吧。


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使用power-Z KT002读取充电器的快充协议,实测支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC以及FCP等快充协议。


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读取充电器的PDO报文,实测支持5V3A、9V3A、12V2.5A三个固定PD输出档位以及5-11V 3A一组PPS快充档位,此外充电器还支持小米11V3A私有快充档位。

五、输出兼容性测试

这个模块主要是看看充电器对于设备的快充支持情况,方便读者可以直观的看到充电数据。


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使用充电器为iPhone 12 Pro充电,功率为8.89V 2.53A 22.54W,充电器可以为iPhone 12 Pro提供PD快充。


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使用充电器为小米11充电,功率为8.67V 2.99A 26.01W,对小米11的快充支持情况明显更好一些。


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使用充电器为小米10 Pro充电,功率为8.44V 2.86A 24.22W,同样处于大功率快充状态。


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使用充电器为红米K30 Pro充电,功率为9.42V 3.00A 28.33W。


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使用充电器为小米9充电,功率为9.47V 2.59A 24.57W。


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使用充电器为黑鲨3S充电,功率为8.39V 3.00A 25.20W。


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使用充电器为努比亚红魔5G手机充电,功率为8.44V 2.99A 25.26W。


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使用充电器为华为Mate30 Pro充电,功率为8.95V 1.45A 13.05W。


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使用充电器为三星S21充电,功率为8.64V 2.24A 19.42W。


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使用充电器为三星S20 Ultra充电,功率为8.95V 3.00A 26.86W。


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使用充电器为iPad Air 4充电,功率为11.89V 2.33A 27.78W。


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使用充电器为MacBook Pro充电,功率为11.89V 2.40A 28.54W。


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在为MacBook Pro充电时调出详细的充电数据,可以看到此时POWER-Z KM001C测试仪已经读取到充电器的PDO输出档位。

MacBook Pro此时向充电头申请12V 2.5A快充档位,随后充电器调整至12V2.5A输出档位为MacBook Pro充电。一系列的操作下来充电器就可以根据输出设备的不同而提供不同的快充档位。

这也是POWER-Z KM001C测试仪的一大特点,可以监测到当设备连接到充电器之后开始充电到握手适合的快充输出档位之间的一系列变化过程。


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此外充电器还可以为Switch掌机充电,功率为11.93V 1.30A 15.62W。


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由于小米33W氮化镓充电器最高支持12V2.5A 30W的PD快充输出,而Switch的底座模式需要15V3A的PDO电压档位才可以激活,所以小米33W氮化镓充电器无法激活Switch的底座TV模式。


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将所有的测试数据汇总,小米33W氮化镓充电器对于设备快充的支持情况表现不错,尤其是针对小米系、三星、黑鲨、一加等支持PPS快充的手机的充电功率表现非常好。


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整个柱状图的走向较为平缓,笔电的充电功率最高,在28W以上,剩下的其他设备的充电功率均处于正常水平。


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同时也兼顾了小型用电设备的用电需求,用户可以使用充电器为手环蓝牙耳机等小型设备充电。

六、满载稳定性


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按照额定功率12V 2.5A 30W满载对充电器进行稳定性测试,测试时间为一小时,测试过程中电压值呈水平直线,无明显波动情况,长时间满载也可以稳定输出。

七、看不见的性能测试

对于充电器的测试笔者此次还增加了待机功耗、转换效率以及纹波这些日常使用中“看不到”的性能测试,方便读者更加清晰透彻的了解到充电器各方面的性能表现。

1、待机功耗


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经过功率计测试,小米33W氮化镓充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.017W,换算下来一年损耗的电能约为0.15KW·h,若市价电为0.6元/KW·h,则充电器一年的空载功耗约为0.09元左右。

110V 60Hz时的空载功耗为0.014W,换算下来,一年损耗的电能约为0.12KW·h,若市价为0.6元/KW·h,则充电器一年的空载功耗约为0.07元左右。

2、转换效率


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220V 50Hz下,将小米33W氮化镓充电器在各个电压档位的输出功率拉满进行测试:三个档位测得插线板AC端输入功率和USB端输出功率,通过计算,可得充电器的转换效率从88.46%到91.57%不等。


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110V 60Hz下,充电器的转换效率从88.49%到90.75%不等。

3、纹波测试


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空载情况下:三个档位输出时纹波峰峰值从38.4mVp-p到44.4mVp-p不等。


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重载情况下:六个档位输出时纹波峰峰值从88.8mVp-p到109.0mVp-p不等。

充电器在110V 60Hz交流输入的情况下进行了空载与重载的纹波测试,测试结果如下:


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空载情况下:三个档位输出时纹波峰峰值从30.4mVp-p到34.4mVp-p不等。


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重载情况下:六个档位输出时纹波峰峰值从93.6mVp-p到113.0mVp-p不等。

纹波测试小结

国家标准中充电器纹波要求是不高于200mVp-p,小米33W氮化镓充电器在110V 60Hz、240V 50Hz输入电压下,所有输出功率纹波峰峰值均低于200mVp-p这个标准很多,表现不错。

八、充电全程实测

为了方便读者对于充电器充电的性能表现,此次在产品文章中加入了全程实测的数据结果,下面是整个充电全程的测试结果。


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使用小米33W氮化镓充电器为小米11充电,开始时便处于11V3A快充输入状态。约32分前电压一直处于缓慢上升的状态,功率在28W左右。随后功率和电流逐渐下降直至充电结束,全程耗时约59分钟,最大功率为9.15V 3.01A 27.58W。


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笔者还将其绘制成曲线图,从曲线图的数据可以看到,小米33W氮化镓充电器为小米11充电15分钟可以充入34%的电量,半小时充电69%,完全充满需要59分钟。

九、温升

得益于氮化镓功率器件成功量产商用,大功率充电器小型化得以实现,让消费者可以享受这种新时代科技,很多读者非常关心氮化镓充电器发热量,所以我们加入了温升测试,但首先要明白几个温升测试小知识。

充电器热量跟功率密度、效率值、内部方案设计、环境温度等等有关,功率密度低的产品因为体积大有足够的空间让元件布局隔开,表面温度会较低,但体积往往十分巨大。而功率密度高的产品,内部往往采用了立式插板元件堆叠等设计,尽可能地将充电器做小方便用户携带,理论上温度会比功率密度低的产品热。

另外单口充电器与多口充电器因为电路设计上不同的发热也有区别,单口充电器属于AC to DC直接输出方式,多口充电器则是AC to DC to DC,经过二次压降发热量相对单口充电器会高一点。

作为参照,满载一小时测试中,低功率密度的氮化镓充电器满载温度一般在60-70度之间,而高功率密度的单口氮化镓充电器一般在70度左右,高功率密度的多口氮化镓充电器温度一般都会超过70度。

对充电器的温升进行测试,测试条件为在温度约为25℃的恒温箱中以12V 2.5A 30W的功率持续输出一小时的温升情况进行测试。


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测试开始前充电器的温度为26.7℃。


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以30W的PD输出功率满载输出1小时后采集到充电器的温度为65.6℃,温升38.9℃。


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充电器的另一侧,温度为67.8℃,温升41.1℃。

充电头网总结

从小米发布的这款33W氮化镓充电器上就可以看出小米将更多的氮化镓充电器带入到自家旗下的快充家族。目前小米旗下已推出了18W、20W、33W、45W、55W氮化镓、65W氮化镓、120W等不同功率充电器,覆盖不同的用户群体。

11V3A 33W快充是红米手机搭载的快充功率段,此前小米也推出了支持33W功率输出的充电器MDY-11-EX,只不过个头较大,并且采用魔改USB-A输出接口。此次的升级版可以说是为用户提供了一个完美的33W快速充电器的解决方案。

此次小米推出33W氮化镓充电器不仅支持自家的11V3A快充,对于通用的PD快充也可以提供30W的输出功率。充电器支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC以及FCP等快充协议,支持支持5V3A、9V3A、11V3A、12V2.5A三个固定PD输出档位以及5-11V 3A一组PPS快充档位。在实际的兼容性测试中为大多数设备充电都可以触发相应的快充,对于小米系手机可以提供28W左右的快充功率,对于通用的PD快充设备也可以提供30W的快充功率,整体表现不错。

33W的小米快充以及30W的PD快充可以为手机、平板甚至笔电提供充电并且满足功率需求,一个充电器即可解决电子设备三件套甚至四件套的用电需求,并且体积非常小巧,无论是在家等固定地点使用还是出门携带都非常不错。


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