充电头网第3793篇拆解报告。
前言
新型新能源汽车相比传统新能源汽车,使用800V平台代替传统的400V平台,不仅减小了导线截面积,降低车辆重量,还可以提供更高的驱动功率和充电功率,显著缩短充电时间。充电头网拿到了优优绿能推出的20kW充电模块UR100020-SW,这款充电模块支持1000V输出电压,可以满足800V平台新能源汽车的快速充电。
优优绿能UR100020-SW充电模块支持交流380V输入,具备超宽输出电压,适用于不同电压平台新能源汽车充电,模块具备多重保护功能,包括输入输出过压欠压,过流和短路保护。模块采用DSP控制,设有LED屏幕显示信息,具备CAN通信接口。下面就带来优优绿能这款新能源汽车充电模块的拆解,一起看看内部的设计和用料。
优优绿能UR100020-SW充电模块外观
优优绿能UR100020-SW充电模块采用金属外壳,尾部粘贴信息标签。
充电模块机身标签特写:
交流输入:
380V~ 33A 50/60Hz
直流输出:
额定功率:20kW
电压范围:50~1000V
电流范围:0~66.7A
前面板两侧设有固定螺丝,左侧设有LED显示屏,指示灯和按键,中间位置设有提手和散热风扇。
左侧LED显示屏,指示灯和按键特写。
面板提手辅助模块安装。
充电模块背面设有交流输入连接器和直流输出连接器。
交流输入连接器为四针设计,并具有防反接设计。
直流输出连接器和CAN通信接口特写。
壳体侧面通过螺丝固定。
壳体正面设有接地螺丝。
测得充电模块长度约为480mm。
测得充电模块宽度约为217mm。
测得充电模块高度约为83mm。
测得充电模块重量约为10.3kg。
优优绿能UR100020-SW充电模块拆解
看完了优优绿能这款新能源汽车充电模块的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
首先拆下模块前面板的固定螺丝,小板通过排线连接。
壳体内部设有连接器。
拧开固定螺丝,拆开充电模块外壳。上方壳体内部为LLC模块,下方壳体内部为PFC模块。
拧下固定螺丝,取出PFC模块。
壳体内部设有麦拉片绝缘。
PCBA模块采用灌胶工艺,密封防潮,提升可靠性。
PFC模块一览,右下角为交流输入端,设有连接器,保险丝,压敏电阻,气体放电管,安规X2电容,共模电感和薄膜Y电容。右侧上方设有继电器和启动电阻。中间位置设有PFC升压电感,左侧上方设有控制小板,下方设有散热片,为PFC开关管和整流管散热,左下方和底部设有高压滤波电容和连接器。
PFC模块背面设有电源主控芯片,电流取样电阻,稳压芯片,运放,栅极驱动器和隔离光耦。
拆下控制小板和一组散热片,继续进行拆解。
输入端保险丝规格为30A 500VAC,每相输入使用两颗并联,外套热缩管绝缘。
三颗压敏电阻来自瑞隆源,型号20D621KJ,用于吸收过压浪涌。
气体放电管外套热缩管绝缘。
三颗压敏电阻来自TDK,丝印S14K625,用于吸收过压浪涌。
安规X2电容来自厦门法拉电子,规格为3.3μF,共计12颗。
共模电感使用漆包线绕制。
三颗薄膜Y电容特写。
输出端设有三颗压敏电阻用于吸收过压浪涌。
软启动继电器来自塞特勒,型号AZ2150 1A-12DEF,内置一组常开触点,触点容量为40A,线圈电压为12V,具备F级绝缘。
软启动电阻来自永星电子,为RX911型线绕电阻器,规格为5W75Ω,两颗串联。
PFC电感采用磁环绕制,底部设有电木板绝缘。
PFC电感采用双线并绕。
两颗5mΩ取样电阻并联,用于检测输入电流。
稳压芯片来自友顺,型号UTC78L05G,芯片支持30V输入电压,输出电压为5V,输出电流100mA,SOP-8封装。
隔离放大器来自纳芯微,型号NSi1200,是一颗隔离电流采样运放,支持5000Vrms绝缘电压,采用SOW8封装。
另一组电流取样电阻规格相同。
稳压芯片采用友顺UTC78L05G。
隔离放大器采用纳芯微NSi1200。
散热片上固定PFC开关管和整流管。
PFC开关管来自士兰微电子,型号SGTP75V65FDB1P7,为高速IGBT,规格为650V 75A,采用TO-247-3L封装。
PFC整流管来自扬杰科技,型号YJD112020NGG2,为1200V耐压的碳化硅二极管,电流33A,采用TO-247AC封装。
散热片侧面设有热敏电阻检测温升。
驱动PFC开关管的驱动器来自瞻芯科技,型号IVCR2403,为双通道低侧高速栅极驱动器,支持MOSFET和IGBT应用,支持24V宽范围供电,支持-40~125℃的工作温度范围,采用SOIC-8封装。
另一颗驱动器型号相同,共6颗驱动器对应6颗PFC开关管。
控制信号通过光耦隔离,光耦来自光宝,型号LTV-0601,为单通道隔离光耦,支持3.3/5V工作电压,采用SOP-8封装。
高压滤波电容来自艾华,为LM系列小体积长寿命电解电容,规格为450V270μF。
共10颗电容,5并2串连接,等效规格900V675μF。
电源主控芯片来自德州仪器,型号UCC28C45,是一颗低功耗电流模式控制器,支持1MHz开关频率,采用SOIC-8封装。
两颗三极管来自固得沃克,型号MJE172,为PNP型三极管,耐压-80V,集电极电流3A,采用TO-126封装。
另一颗型号MJE182,为NPN三极管,耐压80V,集电极电流3A,采用TO-126封装。
两颗滤波电容来自艾华。
规格为25V470μF。
为驱动器供电的隔离变压器特写。
22μH合金电感特写。
MOS管丝印Q4409。
运放来自思瑞浦,型号TP2582,具备低失调,低功耗和稳定的高频响应,采用SOP8封装。
PFC控制小板正面设有PFC控制器和两颗稳压芯片。
小板背面设有稳压芯片,电压比较器,运放和与门芯片。
PFC控制器来自德州仪器,型号TMS320F28027PT,芯片内置高效32位CPU,主频为60MHz,芯片内置64KB FLASH和12KB SARAM,具备8通道PWM型号输出,具备I2C,SPI和UART通信接口,采用LQFP48封装。
稳压芯片来自达尔,型号AZ1117D-5.0TRE1,支持20V输入电压,输出电压5V,输出电流1A,采用TO252-2封装。
另一颗稳压芯片型号为AZ1117D-3.3TRE1,输出电压为3.3V。
存储器来自微芯科技,型号24LC128I,容量为16KB,支持2.5-5.5V工作电压,采用SOIC8封装。
运放来自圣邦,型号SGM8274,为高压轨到轨输出四通道运算放大器,提供高压摆率、低失调电压、低漂移电压和低偏置电流,采用TSSOP-14封装。
稳压芯片丝印79L05G,采用SOT89封装。
电压比较器来自德州仪器,丝印MAP,型号LM2903,为通用双路电压比较器,采用VSSOP8封装。
另一颗电压比较器型号相同。
与门芯片来自安世半导体,型号74HC08D,是一颗四路二输入与门,采用SO14封装。
两颗贴片LED特写。
LLC模块固定在壳体内部。
拧下固定螺丝,取出LLC模块。
PCBA模块采用灌胶工艺,密封防潮,提升可靠性。
LLC模块一览,左侧设有高压滤波电容和开关管,依次设有谐振电容,谐振电感。中间位置上下设有LLC变压器,中间位置设有整流管,右侧上方设有高压滤波电容和继电器,下方设有防反灌二极管和输出连接器,底部设有控制小板和辅助电源小板。
LLC模块背面设有阻容元件和二极管,并设有取样电阻和光耦。
焊接拆下控制小板,辅助电源小板,LLC开关管,整流管和防反灌二极管,继续进行拆解。
高压滤波电容来自艾华,为LM系列小体积长寿命电解电容,规格为450V330μF。
一组使用三颗电容并联。
另一组电容规格相同。
一组使用三颗电容并联。
散热片上固定全桥LLC开关管。
散热片背面设有格栅,增大散热面积。
LLC开关管来自尚阳通,型号SRC60R025FBS,NMOS,耐压600V,采用TO-247封装。
驱动开关管的隔离变压器缠绕高温胶带绝缘,底部设有塑料底座,共4颗变压器对应八颗开关管。
驱动器来自瞻芯科技,型号IVCR2404,为双通道低侧高速栅极驱动器,使用4颗对应4颗隔离变压器。
谐振电感采用利兹线绕制。
谐振电容来自厦门法拉电子,规格为0.018μF1600V,两组共计12颗。
用于检测初级电流的电流互感器特写,底部设有电木板绝缘。
变压器采用利兹线绕制,磁芯底部打胶加固。
散热片固定整流二极管。
散热片背面设有格栅,增大散热面积。
整流管来自扬杰科技,型号MUR7560PL,为超快恢复二极管,规格为600V 75A,采用TO-247AC封装。
散热片侧面设有热敏电阻,用于检测温度。
两颗输出滤波电容来自艾华,规格为550V150μF。
用于输出控制的继电器来自宏发,型号HFE10-1/12ZST-L2,为磁保持继电器,采用双线圈磁保持,线圈电压为12V,内置一组转换触点。
两颗1mΩ电阻并联检测输出电流。
滤波电感采用漆包线绕制。
薄膜滤波电容来自厦门法拉电子,规格为4μF1200V。
散热片固定防反灌二极管。
散热片背面设有格栅,增大散热面积。
二极管来自捷捷微电,型号GP6016SL,规格为1600V 60A,采用TO-247J-2L封装。
防反灌二极管背面阻容吸收电路特写。
输出放电管来自华微电子,型号JCS3AN150FA,NMOS,耐压1500V,导阻8Ω,采用TO-220MF封装。
放电电阻来自永星电子,为RX911型线绕电阻器,规格为5W200Ω。
滤波电容规格为100V22μF。
PCBA模块侧面焊接控制小板。
控制小板正面焊接LLC控制器,存储器,运放,稳压芯片和与门芯片。
小板背面设有运放,电压比较器和与门芯片。
LLC控制器来自TI德州仪器,为C2000系列实时微控制器,型号为TMS320F28034PNT,芯片内置32位CPU内核,主频60MHz,支持连动运算,快速中断响应和处理,内置128KB闪存。可用于空调外机,DC-DC,逆变器和电机控制,OBC,充电桩,BLDC电机驱动等用途,采用LQFP80封装。
20.000MHz时钟晶振特写。
稳压芯片来自达尔,型号为AZ1117D-3.3TRE1,输出电压为3.3V。
存储器来自上海贝岭,型号BL24C128A,容量为16KB,支持1.7-5.5V工作电压,采用SOP8封装。
两颗运放来自德州仪器,型号OPA2171,为双路低功耗运算放大器,支持36V供电电压,采用SOIC8封装。
与门芯片来自安世半导体,型号74HC08D。
继电器驱动芯片来自明达微,型号MD7620A,为双向磁保持继电器驱动,最大驱动电流800mA,内部集成续流二极管,采用SOT23-6封装。
贴片LED指示灯特写。
小板背面设有德州仪器OPA2171双运放。
小板背面设有明达微MD7620A驱动芯片。
运放来自德州仪器,型号LMV324,为四通道运算放大器,采用TSSOP14封装。
电压比较器来自德州仪器,丝印MAP,型号LM2903。
与门芯片来自安世半导体,型号74HC08D。
辅助电源和隔离通信小板焊接在PCBA模块侧面。
小板内侧一览,中间位置设有变压器,左右两侧均设有稳压芯片。
另一侧设有电源主控芯片,初级开关管和隔离芯片。
电源主控芯片来自德州仪器,型号UCC28C45。
开关管来自英飞凌,型号IRFR220N,NMOS,耐压200V,导阻600mΩ,采用D-PAK封装。
变压器线圈缠绕高温胶带绝缘。
整流二极管和稳压管特写。
稳压芯片来自友顺,型号UTC78L05G.
两颗整流二极管特写。
稳压芯片来自达尔,型号AZ1117D-5.0TRE1。
隔离通信芯片来自德州仪器,型号ISO1050,是一颗隔离CAN总线收发器,芯片符合ISO11898-2要求,支持3.3V和5V IO电压,采用SOIC16封装。
电源主控芯片来自德州仪器,型号UCC28C45。
开关管来自英飞凌,型号IRFR220N。
变压器磁芯缠绕胶带绝缘。
两颗开关管来自佳恩半导体,型号JFFM7N90C,NMOS,耐压900V,导阻1.65Ω,采用TO-220F封装。
另一颗变压器磁芯缠绕胶带绝缘。
两颗滤波电容规格为35V220μF。
滤波电容规格为25V47μF。
光宝LTV-1004光耦特写。
滤波电容规格为35V220μF。
滤波电容规格为25V47μF。
输出插座附近设有MLCC滤波电容,通过胶水覆盖保护。
小板通过螺丝固定。
壳体内部设有透光窗口。
小板正面设有三颗LED数码管,三颗LED指示灯,两颗按键和一颗移位寄存器。
小板背面焊接三颗移位寄存器。
三颗LED数码管特写。
下方设有三颗贴片LED。
移位寄存器来自圣邦,型号74AHC595,是一个带有输出锁存器的8位串行输入 / 串行输出或并行输出移位寄存器,采用TSSOP16封装。
小板背面三颗移位寄存器型号相同。
散热风扇来自广泰永立,型号MGT8012UB-R38,规格为12V2.6A,具备IP55防护能力。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上优优绿能UR100020-SW充电模块的核心器件清单,方便大家查阅。
优优绿能UR100020-SW充电模块支持三相交流380V输入,支持1000V输出电压,适用于不同电压平台新能源汽车充电。充电模块面板设有两个散热风扇,吸入空气,热空气从后方吹出。充电模块尾部设有连接端子,便于安装维护。模块具备多重保护功能,包括输入输出过压欠压,过流和短路保护。模块内部采用DSP控制,面板设有数码管显示信息,并具备CAN通信接口。
充电头网通过拆解了解到,优优绿能UR100020-SW充电模块采用金属外壳,前面板内部设有散热风扇,与外壳组成风道用于散热。壳体内部设有两块PCBA模块,分别为PFC和LLC部分,通过小板和导线连接。
PFC控制器采用德州仪器TMS320F28027PT控制器,通过纳芯微NSi1200隔离放大器进行电流采样,由瞻芯电子IVCR2403进行驱动。PFC开关管采用士兰微电子SGTP75V65FDB1P7 IGBT,搭配使用扬杰科技YJD112020NGG2碳化硅二极管整流。
LLC控制器采用德州仪器TMS320F28034PNT控制器,开关管采用尚阳通SRC60R025FBS,搭配使用扬杰科技MUR7560PL超快恢复二极管整流。充电模块中电解电容为艾华品牌,薄膜电容为法拉电子品牌。PCBA模块采用灌封工艺,背面涂有三防漆,有效提升产品可靠性,保障用户使用体验。