前言
充电头网拿到了移族推出的M2000户外电源,这款户外电源采用准固态电池,单机容量为2度电,额定交流输出功率为2kW,两台户外电源联机为4度电,支持4kW功率输出。户外电源内置双向逆变模块,内置氮化镓器件,提升转换效率并降低发热。户外电源具备电池预热功能,在零下30度环境下可以正常充放电使用。
移族M2000户外电源为一体化合金机身设计,采用六系铝合金材质,内部逆变模块通过机身进行散热,并使用风扇辅助散热。户外电源输入输出接口均设有保护盖,具备IP53防尘防水等级。交流输入充电功率为1200W,2小时即可将户外电源完全充满,并支持太阳能充电和风力充电,输入功率为1000W,2.5小时可充满,另外还支持车载充电,根据充电功率的不同,可以在4小时内充满户外电源。
快充输出方面具备两个USB-C接口,支持100W快充输出,两个USB-A口支持60W快充输出,为双路独立。另一侧面板设有XT60直流输入接口,还设有点烟器和5521输出接口,为12V直流输出,总输出功率为150W。显示面板支持电量百分比显示,输入和输出功率显示,接口输出状态显示,机身背面设有LED照明灯。下面就带来移族M2000户外电源的拆解,一起看看内部的设计和用料。
移族 墨M2000户外电源外观
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移族 墨M2000户外电源主体采用一体化合金机身设计,强度高更加抗跌落,同时带来优秀的散热性能。外壳表面喷砂处理,手感细腻,机身正面印有移族ETAKER品牌。
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机身上下分别做了提手和支脚设计,同时机身底部不着地,可以更好防水防潮,拥护IP53防尘防水等级。
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顶部两侧提手下方设有橡胶垫,保证用户抓取搬运时不咯手。
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机身一端配置显示屏、USB、DC以及AC功能输出接口,每个功能模块均配有独立开关键控制,使用更加灵活、省电和安全。每类功能插口模块区域均配置橡胶保护盖防尘防水,同时印有相应的接口标识,方便用户区别使用。
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开关键均设有灯环提示,关断与否一目了然无需盲猜,细节到位。USB功能模块配置有2个USB-C 100W快充口,2个USB-A 60W快充口以及2个USB-A标充口,两类USB-A口胶芯异色设计方便用户区别,接口下方也印有相应输出参数。
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DC功能模块从左到右配置依次为太阳能/车充/风力输入接口、2*DC5521接口以及点烟器。移族 墨M2000户外电源支持多种充电模式,让用户户外充电无忧,彻底解决用电焦虑。
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此外还配置有3组3+2新国标AC输出口,满足用户大功率电器用电需求。
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机身另一端配置有三色LED灯(白光/黄光/暖白),以方便用户应对照明、紧急情况、篝火派对等不同场景。
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LED灯也有独立开关键控制,随用随关,省电方便。中间区域外壳印有产品参数:
型号:M2000(准固态锂离子电池组)
容量:2008.8Wh,32.4V/62Ah
USB-A(x2):5V2.4A
USB-A QC3.0(x2):5/9/12/15/20V3A 60W Max
USB-C PD3.0(x2):5/9/12/15/20V5A 100W Max
车充口输出:12.6V12A
DC 5521输出(x2):12.6V6A
交流输出(x3):220V/50Hz 2000W
AC交流输入:180-240V 1200W Max
太阳能输入:XT60 18-50V 1000W Max
车载输入:XT60 12.5-15V 100W Max/33-40V 500W Max
环境温度:-30℃~40℃
深圳市移族创新科技有限公司
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下方两侧设有散热风扇,对应区域外壳格栅设计通风。中心橡胶保护盖处设有AC输入口、过载保护器以及功能强大实用的串并机端口,基于该端口可实现2台联机,提供4度电以及最大4000W输出,极大扩宽可应用场景,满足用户的极致使用需求。
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机身底部两侧支脚贴有防滑垫,保证户外电源平稳使用不滑动,还能起到一定缓冲作用。
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实测移族 墨M2000户外电源机身长度约为35.5cm。
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机身高度约为25.5cm。
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厚度约为21.6cm。
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重量约为17.3kg。
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测得AC输出口空载电压为219.5V。
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频率为50Hz,在误差和小幅波动允许范围内,测得数值完全符合AC输出口220V/50Hz输出标称。
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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持FCP、AFC、QC3.0/5、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
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PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。
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测得USB-A快充口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC3.0/2.0、AFC、FCP、PE2.0充电协议。
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测得USB-A标充口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP充电协议。
移族 墨M2000户外电源拆解
看完了移族M2000户外电源的开箱和测试,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计和用料。
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首先揭开面板边角的装饰贴片,拆下背面盖板。
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盖板内置散热风扇,风扇来自亿邦达,型号ADB0612MG-F,工作电压12V,电流0.22A。
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交流输入过流保护器来自国昱,为88系列,规格为25A,焊点打胶绝缘固定。
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两端塑料壳体采用PC+ABS材质,具备V0阻燃等级。在壳体内部还印有移族品牌和M2000型号。
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LED照明灯板通过排线连接到内部PCBA模块。
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接下来拆下移动电源正面显示面板,通过连接器连接。
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内部设有太阳能MPPT和降压模块,底部为逆变模块。
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一体成型铝合金外壳特写,内部设有螺丝柱用于固定两侧面板。
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电池组结构一览,通过塑料绝缘框架和铝合金侧板固定。
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电池组另一侧PCB设有塑料盖板绝缘。
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电池组顶部设有一条PCB,用于连接电池加热片。
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电池粘贴KSD9700热保护器,动作温度为45度,用于加热温度控制。
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拧下固定螺丝,从电池组上拆下电池保护板。
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铝合金侧板对应电池保护管的位置粘贴导热垫。
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继续取下电池组另一侧的MPPT模块。
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铝合金侧板对应电池组铝合金侧板的位置也粘贴有导热垫。
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在电池组底部为双向逆变模块。
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铝合金外壳上使用螺丝固定热敏电阻。
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在电池组侧板上粘贴电池标签。
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电池组标称电压34.2V,标称容量为62Ah,为9串2并连接,单个电池容量为31Ah,标称电压为3.8V。
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电池正负极极耳通过PCB焊接连接。
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电池正负极极耳点焊镍片特写。
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检测电池温度的热敏电阻特写,共计9颗对应9串电池。
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分离开电池组和双向逆变模块。
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使用电子秤测得电池组重量约为9.35kg。
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电池加热片通过焊接连接。
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电池铝合金侧板与电池之间设有纤维板绝缘。
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焊接取下一片电池加热片。
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电池侧面铝合金侧板,加热片与电池组一览。
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在连接电池的PCB上设有电池单体电压检测线连接器,检测电池温度的NTC热敏电阻的连接器以及电池正负极连接器。
电池保护板一览,左侧设有电池温度检测以及电池电压检测的连接器,电池保护芯片和MCU,降压供电芯片,右侧设有连接器和TVS。
背面焊接电池保护管,保险丝,电流取样电阻,在右侧焊接隔离通信芯片和电池均衡电阻。
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电池保护芯片来自中颖,型号SH367309,支持5-16串锂电池应用,支持电池过充,过放,温度保护,充放电过流保护,短路保护功能,并集成电池平衡功能。芯片内置ADC采集电芯电压,温度,电流和电池组剩余容量。
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10颗4mΩ电阻并联,用于检测电池组充放电电流。
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电池保护管丝印SDACG 3FIK,采用TO252封装,十颗并联,两组对向串联。
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用于预充电控制的三极管管来自UTC友顺,型号2SD669A,NPN型,耐压160V,集电极电流1.5A,采用TO252封装。
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两颗100欧姆电阻并联用于限流。
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40A贴片保险丝用于电池组过流保护。
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用于电池均衡的100Ω电阻特写。
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用于检测电池温度的MCU来自上海航芯,型号ACM32F070KBU7,采用32位ARM Cortex M0内核,最高主频为64MKz,内置12KB ROM,32KB SRAM和128KB eFLASH。
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TVS二极管来自君耀电子。
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型号5KP48CA,用于过压浪涌保护。
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同步降压转换器来自茂睿芯,型号MK9019,是一颗100V输入电压,超低静态电流的同步降压转换器,芯片采用恒定导通时间控制,具备优秀的瞬态响应,芯片内部集成开关管,最大输出电流为3A,采用ESOP8封装。
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茂睿芯 MK9019 资料信息。
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搭配使用的降压电感特写。
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隔离变压器来自HALO,型号TGM-240NS,用于隔离供电。
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隔离通信电路区域特写。
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隔离光耦来自亿光,型号EL3H7B。
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485通讯芯片来自思瑞浦,型号TP8485E,内置ESD保护功能。
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两颗隔离芯片来自川土微,型号CA-IS3722,为双向双通道数字隔离芯片。
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用于连接电池的XT30连接器特写。
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户外电源内部MPPT模块一览,上方为输入和输出滤波电容,在中间焊接铜带电感,电感下方设有两颗驱动器用于驱动开关管。左下方设有降压电路,中间下方为MCU,右侧设有降压电感和MOS管。
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MPPT模块背面焊接同步升降压MOS管和降压MOS管,输入端设有保险丝进行过流保护,并焊接铜块增加载流量。
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MPPT模块主控MCU来自兆易创新,型号GD32E503CCT6,内置32位Arm Cortex-M33内核,最高主频180MHz,内置256KB FLASH和96KB SRAM。
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MCU外置8.000MHz时钟晶振特写。
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双运放来自思瑞浦,型号TP5592,低噪声零漂移。
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另一颗同型号双运放特写。
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两颗亿光EL357N光耦用于隔离通信。
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输入端贴片保险丝规格为40A,用于过流保护。
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PCBA模块背面焊接的铜块特写。
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输入端TVS二极管来自君耀电子,型号SMCJ51A,用于吸收浪涌过电压。
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输入滤波固态电容规格为63V150μF,使用四颗并联。
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输出滤波固态电容规格为50V220μF。
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用于驱动同步升降压MOS管的驱动器来自数明半导体,型号SLM27211,芯片内部集成自举二极管,适用于半桥与全桥应用。
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另一颗半桥驱动器型号相同,两颗用于同步升降压H桥MOS管驱动。
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还有一颗同型号的半桥驱动器,用于同步降压MOS管驱动。
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用于同步升降压和同步降压的MOS管来自捷捷微,型号JMSH1003ATL,NMOS,耐压100V,导阻2.7mΩ,采用TOLL封装。
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同步升降压功率电感来自科达嘉,采用扁平线绕制,型号CPCF3222A-8R2MC。
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同步降压电感也采用扁平线绕制,型号CPBL2212-120,两侧打胶加固。
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用于同步降压输出滤波的固态电容规格为35V330μF。
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三颗3mΩ取样电阻并联,用于检测同步升降压输入输出电流。
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四颗10mΩ取样电阻用于检测降压输出电流。
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同步降压芯片来自芯洲科技,型号SCT2A23,是一颗100V输入,输出电流1.2A的开关降压芯片。
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68μH合金降压电感特写。
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输出滤波电容来自瑞隆,规格为220μF35V。
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用于控制电池加热片的MOS管来自力智半导体,型号QN6101M6N,NMOS,耐压60V,导阻2.87mΩ,采用PRPAK5*6封装。
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用于控制点烟器接口输出的MOS管来自万国半导体,型号AONS21357,PMOS,耐压-30V,导阻6.3mΩ,为DFN5*6封装。
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25A贴片保险丝用于过流保护。
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在机身正面面板上设有显示屏幕,USB快充接口,直流输入和输出接口。下方设有AC输出插座。
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面板背面粘贴麦拉片绝缘,对应点烟器接口通过导线和插接件连接。
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取下绝缘麦拉片,PCBA模块采用螺丝固定。
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拧下固定螺丝,拆下显示面板。
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显示面板设有LED显示屏和降压电感等元件。
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壳体采用PC+ABS材质,具备V0阻燃等级。在壳体内部还印有移族品牌和M2000型号。
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显示屏焊接连接到PCBA模块。
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用于屏幕显示和整机控制的MCU来自辉芒微,丝印B1k5CTH。
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为MCU供电的稳压芯片丝印G75KG。
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用于驱动背面LED照明灯的MOS管来自华羿微电,型号HYG027N04,NMOS,耐压40V,导阻2.7mΩ,采用PDFN5*6-8L封装。
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另一颗MOS管型号相同。
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双USB-A口降压转换器采用南芯科技SC8102,该芯片提供32pin 5*5 qfn封装,内置开关管,是一颗4-36V宽电压输入的双输出同步整流降压转换器,支持5V电压输出或者设置其他输出电压;可提供高精度输出电流限制,当其中一路过流时进入恒流模式。
总输出功率可由电阻设置,便于恒功率输出;支持线损补偿,可编程的频率设置和工作模式选择;支持完整的保护功能,包括过电压、过电流保护,短路保护和过热保护,并且内置自动协议识别,适用于车充,多口墙充,hub和工业应用。
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南芯科技 SC8102 资料信息。
充电头网了解到,采用南芯科技SC8102降压转换器的产品还有miraku 100W PD移动电源、miraku 87W PD移动电源、得力2A1C 45W PD快充延长线插座、美富达100W USB PD桌面快充充电器、ZMI紫米65W USB PD快充六位延长线插线板、南孚Aircharge 65W PD快充充电器等产品。
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搭配使用的15μH合金电感特写。
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输入滤波电容规格为150μF50V。
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输入滤波电容规格为50V100μF。
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输出滤波电容规格为220μF35V。
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用于快充USB-C和USB-A接口的同步降压电路特写,节省篇幅选取其中一路进行介绍。
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两路降压电路主控芯片均采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。
SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
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用于控制降压电路供电的MOS管来自冠禹半导体,型号KS6304T,PMOS,耐压-60V,导阻7.5mΩ,采用PDFN5060封装。
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用于同步降压的两颗MOS管来自力智半导体,型号QN6101M6N,NMOS,耐压60V,导阻2.87mΩ,采用PRPAK5*6封装。
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22μH合金降压电感特写,两侧打胶加固。
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输出滤波电容规格为220μF35V。
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用于USB-C和USB-A口的VBUS开关管来自力智半导体,型号QN3107M6N,NMOS,耐压30V,导阻2.6mΩ,采用PRPAK5*6封装。
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滤波电感特写。
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一颗降压芯片来自芯洲科技,型号SCT2630,芯片内置开关管,支持60V输入电压,输出电流3A。
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15μH合金电感特写,两侧打胶加固。
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一颗降压芯片来自芯洲科技,型号SCT2613,是一颗支持60V输入电压,输出电流1A的开关降压芯片。
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搭配使用的33μH合金电感特写。
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输出滤波电容规格为220μF35V。
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无线通信模块来自移远,型号FC41D,内置MCU,WiFi和蓝牙combo模块。内置的MCU主频高达120MHz,支持IEEE802.11b/g/n协议和蓝牙5.2。
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一颗收发器芯片来自思瑞浦,型号TPT75176H,用于RS-485通信。
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电源输入插座和贴片保险丝以及TVS特写。
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系统电源开关按键特写,贴片焊接,在上下设有LED指示灯。
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用于控制USB接口的开关按键特写。
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用于控制直流输出的开关按键特写。
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用于控制逆变器输出的开关按键特写。
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贴片蜂鸣器特写。
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双向逆变模块固定在铝合金壳体内。
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拧下固定螺丝,从铝合金壳体中取出PCBA模块,壳体内部设有麦拉片绝缘。
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在PCBA模块背面焊接铜块,增强载流和加强散热。
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在铝合金壳体上粘贴信息标签,逆变器型号BSJ2022-06,输入电压为200-240Vac,输入电流10A,输出为220Vac,50Hz,电流为9.1A。电池电压为27-37.8V,适配9串锂电池电压范围。
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逆变器壳体内部设有导热垫,为PCBA模块散热。
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逆变器PCBA模块正面一览,左侧连接器为充电输入和并机接口,下方连接导线为逆变输出。右上角为逆变直流输入端,焊接直流连接导线,滤波电容,MOS管和两颗变压器。在变压器下方为控制板,控制板下方焊接高压滤波电容,谐振电容,谐振电感。
高压滤波电容左侧焊接滤波电感,底部八颗开关管外套硅胶套管导热绝缘。在PCBA模块左上角设有共模电感,安规X2电容,压敏电阻和切换输入输出的继电器。
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PCBA模块背面焊接隔离驱动芯片和辅助电源芯片。
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逆变器输入端设有16颗滤波电容。
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滤波电容规格为50V470μF。
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在滤波电容与变压器之间设有升压MOS管,共计20颗。
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5颗1mΩ电阻并联,用于检测逆变器直流端电流。
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MOS管来自东芝,型号TPH2R408QM,NMOS,耐压80V,导阻1.9mΩ。
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升压变压器特写,磁芯缠绕铜箔屏蔽。
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在升压变压器后面是控制板。
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辅助电源芯片来自英飞凌,型号ICE2QR2280G-1,是一颗内置800V开关管的准谐振电源芯片,具有主动突发模式,空载功耗小于100mW。
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用于隔离供电的变压器特写。
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两颗二极管用于输出整流。
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输出滤波电容规格为560μF16V。
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另一颗滤波电容规格相同。
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两颗思瑞浦TPM27524双通道低侧驱动器用于驱动隔离变压器。
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两颗隔离变压器用于开关管驱动。
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开关管,谐振电容和谐振电感一览。
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谐振电感采用利兹线绕制。
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谐振电容来自厦门法拉电子,规格为0.033μF1000V,焊接在垂直小板上。
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开关管来自尚阳通,型号SRC65R052FB,NMOS,耐压650V,导阻52mΩ,采用TO-247封装。
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焊接取下两颗滤波电容。
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滤波电容来自丰宾,规格为470μF500V,两颗并联。
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在控制板上设有两颗MCU以及对应的隔离通信芯片。
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变压器输出导线上设有电流互感器线圈,外套热缩管绝缘,并使用扎带固定。
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图腾柱PFC电路特写,设有四颗开关管和滤波电感。
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用于图腾柱PFC快速半桥的两颗氮化镓开关管来自镓未来,型号G1N65R035TB-N,耐压650V,导阻35mΩ,采用TO-247-3L封装。
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两颗慢速半桥的开关管采用尚阳通SRC65R052FB。
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磁环滤波电感特写。
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用于驱动开关管的驱动器来自纳芯微,型号NSi6602AD,是一颗双通道隔离栅极驱动器芯片,支持2MHz开关频率应用,并提供5000Vrms隔离,支持4A灌电流和6A拉电流输出。
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霍尔电流传感器来自CROCUS,为隔离型,型号为CT431-SWF50MR,量程为50A,支持交流电流测量。
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隔离电源驱动芯片来自源特科技,型号VPS8701,用于隔离变压器驱动。
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隔离变压器来自源特科技,型号VPT87DE,用于隔离供电。
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思瑞浦TPM27524双通道低侧驱动器特写。
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霍尔电流互感器来自兴感半导体,型号SC840DFT-50F5,为隔离型全集成电流传感器,用于检测输出电流。
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双向逆变模块输出端焊接继电器,安规X2电容,共模电感和压敏电阻等元件。
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输入端保险丝规格为20A。
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压敏电阻来自风华,型号FNR-14K511,用于雷击浪涌保护。
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蓝色Y电容来自鞍山奇发电子。
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两颗继电器来自宏发,型号HFD17/12-Z-3N,线圈电压为12V,具备一组转换触点,触点容量为3A。
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热敏电阻来自TKS兴勤,型号PPL16500,用于过载保护。
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用于供电切换控制的继电器来自宏发,型号HF161F-W-12HT,触点容量为31A,线圈电压12V。
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共模电感采用扁铜线绕制,底部打胶加固。
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安规X2电容来自优普,规格为2.2μF。
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图腾柱PFC控制器来自恩智浦,型号MC56F82748VLH,是一颗数字信号控制器,内置64KB FLASH和8KB SRAM,具备高分辨率PWM输出,内置12位DAC和高速ADC。
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贴片时钟晶振特写。
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主控芯片来自TI德州仪器,为C2000系列实时微控制器,型号TMS320F280025PNS,芯片内置32位DSP内核,主频100MHz,内部集成FPU和TMU,内置128KB闪存。可用于工业电机驱动,电机控制,光伏逆变器,数字电源,电动车辆与运输,感应和信号调理用途。
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贴片时钟晶振特写。
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隔离芯片来自荣湃,型号Π131S61R,是一颗三通道数字隔离器,用于初次级主控芯片之间通信。
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运放芯片来自思瑞浦,型号TP1562A,为轨对轨输入输出双运放。
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三颗亿光EL3H7B光耦用于隔离通信。
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全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
移族M2000户外电源采用一体成型铝合金外壳,壳体两侧设有把手。在户外电源正面设有显示面板,并设有USB快充输出和逆变AC输出。在户外电源背面设有AC输入接口和并机接口,还设有大面积补光灯。户外电源内置2000Wh准固态锂电池,双向逆变支持1200W充电输入和2000W逆变输出,USB-C接口支持100W快充。
充电头网通过拆解了解到,移族M2000户外电源采用模块化设计,内部由显示面板,电池保护板,MPPT模块和双向逆变模块组成。电池组采用框架结构,使用塑料绝缘框架搭配铝合金侧板组成。电池组由9串锂电池组成,电池保护芯片来自中颖,具备均衡功能,并使用上海航芯MCU进行单节电池温度检测。
MPPT模块采用兆易创新MCU进行同步升降压和同步降压控制。显示面板采用辉芒微主控芯片,USB-C和USB-A接口采用降压输出,采用智融SW3516H,USB-A接口使用南芯科技SC8102同步降压转换器。双向逆变模块使用恩智浦和德州仪器控制器,并采用镓未来氮化镓器件。
移族M2000户外电源中各个模块均使用插接件连接,电池组两侧MPPT模块和保护板与电池组铝合金侧板之间粘贴导热垫散热,双向逆变模块使用铝合金壳体,并通过壳体进行散热,电池组内置加热功能,在低温时也能保持正常的充放电性能,大幅提升使用体验。
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