前言
充电头网采购了华为R75020G2充电模块,这款充电模块支持260~470V三相交流输入,额定输出电压为750V DC,支持200-750V DC输出范围,输出电流为20A,最大输出功率为15KW。充电模块具备CAN通信接口,与监控模块采用CAN通信协议通信,充电模块内置隔离芯片用于隔离通信。
充电模块的输出电压,限流值和开关机均可通过配套的监控模块控制。充电模块支持热拔插,具备输入过/欠压保护,输入过流保护,输入三相不平衡保护,还具备输出过压保护,输出限流保护,输出短路保护和过热保护。下面就带来华为R75020G2充电模块的拆解,一起看看内部的用料和设计。
华为R75020G2充电模块外观
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华为R75020G2充电模块为经典板砖造型,采用金属材质外壳。
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充电模块机身铭牌特写
型号:R75020G2
输入:交流342~418V;50/60Hz;28A
输出:直流750V;20A
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充电模块前端盖板一览,左上角设有指示灯,用于工作状态和输出功率指示,正面为两个散热风扇,吸入冷空气为模块散热,在两侧设有用于固定的安装板。
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安装板通过螺丝固定。
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左侧竖排三颗指示灯用于充电模块运行指示,告警指示和故障指示,右侧竖排五颗指示灯用于充电模块输出功率指示。
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在充电模块背面设有连接端子和通风格栅。
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用于三相电源输入的插头特写。
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模块充电输出和通信端子特写。
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模块外壳采用螺丝固定。
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测得充电模块机身长度约为470mm。
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充电模块机身宽度约为255mm。
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充电模块机身高度约为83mm。
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测得模块重量约为9.5kg。
华为R75020G2充电模块拆解
看完了华为这款充电模块的外观展示,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计和用料。
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首先拧下前面板的固定螺丝,拆解取下面板。
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面板内部设有排线,用于连接指示灯小板。
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指示灯小板采用防尘橡胶罩密封。
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指示灯小板背面设有连接器和两颗反相器。
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小板另一面焊接八颗贴片LED灯和两颗反相器。
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小板正面贴片LED灯特写。
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两颗74LVC2G04双路反相器特写。
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排线连接插座特写。
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两颗74LVC2G04双路反相器特写。
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充电模块内部两块PCBA模块通过连接线连接通信。
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拆开壳体上的固定螺丝,拆开充电模块。
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充电模块内置两个散热风扇。
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散热风扇来自Nidec尼得科,型号V80E12BGA5-07,规格为12V DC 1.4A,中国制造。
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交错式PFC模块使用螺丝固定在壳体内部。
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固定PCBA模块的螺丝特写。
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拧下固定螺丝,在壳体内部设有白色麦拉片绝缘。
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PCBA模块为PFC电路,左侧为输入EMI电路和输入保护电路,中间位置为PFC升压电感,右侧上方为开关管和整流管的散热片,下方为输出滤波电容。右侧设有散热风扇连接插座和直流输出接线柱。
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PCBA模块背面涂有三防漆绝缘保护,右侧设有MCU和驱动器,用于PFC开关管驱动。
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充电模块电源输入插座特写。
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三颗Y电容来自厦门法拉电子,规格为0.001μF。
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保险丝外套热缩管绝缘,规格为30A 420V,两只并联。
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在保险丝下方为压敏电阻,外套热缩管绝缘。
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压敏电阻型号TVR20751R。
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气体放电管外套热缩管绝缘。
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三颗安规X2电容来自厦门法拉电子,规格为2.2μF。
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共模电感采用磁环绕制,漆包线套管加强绝缘,内部打胶填充。
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三颗安规X2电容规格为2.2μF。
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三颗蓝色Y电容特写。
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另一颗磁环共模电感特写。
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三颗安规X2电容特写。
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安规X2电容来自厦门法拉电子,规格为4.7μF。
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三颗压敏电阻用于过压保护,外套热缩管绝缘。
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压敏电阻来自TDK,型号S20K625,用于吸收过压浪涌。
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用于软启动的继电器来自松川精密,型号832HA-1C-F-C,为高功率型,内置单刀双掷触点,触点容量为40A,线圈电压为12VDC。
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另一颗继电器型号相同。
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用于软启动的限流电阻来自永星电子,为RX911-1系列线绕电阻,规格为5W75Ω,两颗串联。
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另外一组线绕电阻特写。
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电流互感器来自LEM莱姆,型号CKSR50-NP,额定电流50A,测量范围为150A。
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互感器正面印有CKSR50型号,共使用三颗互感器检测三相电流。
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安规X2电容规格为0.22μF。
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三颗安规X2电容规格相同。
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滤波电感和PFC升压电感特写。
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滤波电感采用磁环绕制,漆包线套管加强绝缘,双线并绕。
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滤波电感底部设有电木板绝缘。
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PFC升压电感采用扁铜线绕制。
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PFC升压电感底部也设有电木板绝缘。
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PFC控制芯片来自TI德州仪器,丝印TMS320 980 SPC032PAGT。
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在PCBA模块另一面焊接贴片晶振,频率为20.000MHz。
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安森美 NCV1117ST33T3G 3.3V LDO用于为PFC控制器供电。
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LED运行指示灯特写。
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预留的通信端子特写。
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三片散热片为三相PFC器件散热,在散热片上设有热敏电阻检测温度。
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检测散热片温度的热敏电阻特写。
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在散热片上固定PFC开关管和PFC整流管。
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两颗PFC开关管来自ST意法半导体,型号STGW60H65DFB,为高速IGBT,规格为650V 60A,采用TO-247封装。两颗对向串联,每一相使用4颗,三相共使用12颗。
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PFC整流管采用微芯科技APT40DQ120BG,为超快速软恢复二极管,规格为1200V 40A,符合AEC-Q101标准,采用TO-247封装,同样使用12颗对应三相PFC应用。
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PCBA模块背面焊接的隔离通信芯片来自analog亚德诺,型号ADuM3210,是一颗双通道数字隔离器,具备增强的系统级ESD可靠性,用于PFC控制器与栅极驱动器隔离通信,采用SOIC-8封装,共6颗对应三相驱动。
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一颗丝印L24的芯片特写。
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在PCBA模块背面焊接栅极驱动器,来自TI德州仪器,型号UCC27324,是一颗双路低侧栅极驱动器,具备4A输出电流,采用MSOP-8 PowerPAD封装,共使用6颗对应三相应用。
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四运放来自analog亚德诺,型号OP484E,为精密轨对轨输入输出运放,采用SOIC-14封装。
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双运放来自TI德州仪器,型号TLV2372I,支持轨对轨输入输出,采用SOIC-8封装。
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运放芯片来自analog亚德诺,丝印A3A,实际型号AD8519,具有轨对轨输出。
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输出端设有8颗滤波电容。
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高压滤波电容来自nichicon尼吉康,为LGL系列超小型品,耐热105℃。
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电容规格为270μF450V,其中4颗并联组成一组,两组串联,等效规格为540μF900V。
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薄膜Y电容特写,来自厦门法拉电子。
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输出导线采用接线柱连接。
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对应接线柱背面粘贴硅胶垫绝缘。
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电源开关管来自ST意法半导体,型号STB6NK90ZT4,NMOS,耐压900V,导阻1.56Ω,采用D²PAK封装。
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辅助电源主控芯片来自瑞萨,型号ISL8844,是一颗高性能电流模式控制器,支持升压,反激和隔离输出配置,采用SOIC-8封装。
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为主控芯片供电的滤波电容规格为100μF25V。
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辅助电源开关管采用ST意法半导体STB6NK90ZT4,与电源开关管型号相同。
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辅助电源变压器特写。
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整流管来自VISHAY威世,型号VB40150C,为肖特基二极管,规格为150V 40A,采用D²PAK封装。
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滤波电容来自Lelon立隆,规格为2200μF16V。
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另外两颗规格为470μF16V。
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散热风扇插座特写,采用密封连接器。
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6.8μH滤波电感特写。
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三颗变压器用于为隔离驱动器供电。
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两颗隔离通信变压器特写。
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LLC模块使用螺丝固定在壳体内部。
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固定PCBA模块的螺丝特写。
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拧下固定螺丝,取出PCBA模块,壳体内部粘贴白色麦拉片绝缘。
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PCBA模块为LLC电路,左侧上方散热片为LLC开关管散热,散热片右侧为谐振电容和谐振电感,下方为输入滤波电容。在右侧设有六颗变压器,变压器上下两块散热片用于为整流管散热。右侧设有滤波电容和滤波电感等元件。
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PCBA模块背面涂有三防漆绝缘保护,左下方对应开关管的位置设有驱动器,右侧上方设有MCU和隔离芯片。
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对应接线柱背面粘贴硅胶垫绝缘。
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连接上一块PCBA模块的供电输入接线柱特写。
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8颗高压滤波电容用于输入滤波。
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高压滤波电容来自nichicon尼吉康,为LGL系列超小型品,耐热105℃。
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电容规格为270μF450V,其中4颗并联组成一组,两组串联,等效规格为540μF900V。
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在散热片上固定LLC开关管。
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在散热片侧面固定热敏电阻,用于检测温度。
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检测温度的热敏电阻特写。
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在散热片上固定LLC开关管。
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开关管来自英飞凌,丝印65F6080,型号为IPW65R080CFD,NMOS,耐压700V,导阻80mΩ,采用TO-247封装,使用12颗对应两组三相LLC应用。
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LLC控制芯片来自TI德州仪器,丝印TMS320 980 SPC032PAGT,与PFC控制器丝印相同。
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20.000MHz时钟晶振特写。
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两颗与门芯片来自TI德州仪器,型号SN74LVC08AD,为4通道2输入与门,采用SOIC14封装。
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隔离芯片来自SKYWORKS思佳讯,型号Si8640ED,芯片内部具备四个单向数字隔离通道,采用SOIC-16 WB封装。
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两颗双运放来自TI德州仪器,型号TLC2272,为双通道低噪声轨对轨运放,采用SOIC-8封装。
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安森美 NCV1117ST33T3G 3.3V LDO用于为LLC控制器供电。
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用于运行指示的贴片LED指示灯特写。
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对应12颗开关管背面设有12颗隔离驱动器。
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驱动器芯片来自英飞凌,丝印1I60I12A,型号为1EDI60I12AF,是一颗单通道隔离驱动器,适用于650/1200V的IGBT,MOS管和碳化硅MOS管应用,具备10A峰值驱动电流,具备分离输出,采用DSO-8封装。
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用于驱动信号隔离的变压器特写。
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用于为隔离驱动供电的变压器特写。
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用于驱动开关管的驱动器来自TI德州仪器,型号UCC27324,是一颗双路低侧栅极驱动器,具备4A输出电流,采用MSOP-8 PowerPAD封装。
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两颗开关管丝印W1S和W1R。
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另一面焊接两颗型号相同的开关管。
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六颗驱动器用于驱动隔离变压器。
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驱动器芯片来自TI德州仪器,型号UCC27516,为单通道低侧高速驱动器,具备4A输出电流,采用SON-6封装。
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隔离芯片来自SKYWORKS思佳讯,型号Si8640ED,芯片内部具备四个单向数字隔离通道,采用SOIC-16 WB封装。
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稳压芯片来自ST意法半导体,型号LD1117S50TR,输出电压为5V,输出电流为800mA,采用SOT-223封装。
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PCBA模块之间的通信端子特写。
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光宝LTV-816光耦用于隔离通信。
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LLC谐振电容来自厦门法拉电子,规格为0.068μF630V,使用四颗并联,总容量为0.272μF。
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共6组谐振电容对应两组三相交错式LLC电路。
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六颗谐振电感特写。
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在LLC变压器上下两侧均设有整流管的散热片。
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六颗LLC变压器特写。
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在变压器次级绕组设有电流互感器用于输出电流检测。
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散热片上固定六颗整流管。
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另一片散热片上同样固定六颗整流管。
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整流管采用微芯科技APT60DQ60BG,为超快速软恢复二极管,规格为600V 60A,符合AEC-Q101标准,采用TO-247封装,共使用12颗对应三相LLC整流。
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高压滤波电容来自nichicon尼吉康,为LGL系列超小型品,耐热105℃。
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电容规格为270μF450V,其中2颗并联组成一组,两组串联,等效规格为270μF900V。
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另一侧的两颗滤波电容特写。
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两颗1mΩ电阻并联,用于检测输出电流。
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多颗电阻串联用于分压,检测输出电压。
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滤波电感采用磁环绕制。
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输出阻容吸收电路特写。
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两颗输出滤波电容来自EPCOS爱普科斯,规格为450V120μF,两颗串联。
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两颗电容之间设有泄放电阻,打胶固定。
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在输出端设有两颗整流桥,用于防止电流倒灌。
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整流桥来自LRC乐山无线电,型号D35SB100,规格为35A 1000V,采用KBJ封装。
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辅助电源芯片来自英飞凌,型号ICE3AR2280JZ,芯片内部集成800V耐压开关管,启动单元和固定频率反激控制器,具备增强有源突发模式,集成全面的保护功能,支持24W应用,采用DIP-7封装。
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为辅助电源芯片供电的滤波电容规格为100μF25V。
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辅助电源变压器特写。
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三颗稳压芯片用于为隔离通信芯片供电。
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稳压芯片来自ST意法半导体,型号LD1117S50TR,输出电压为5V,输出电流为800mA,采用SOT-223封装。
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隔离式CAN总线收发器来自TI德州仪器,型号ISO1050,具备5000V RMS隔离能力,符合ISO11898-2要求,芯片具备失效防护输出和总线故障保护,采用SOIC-16封装。
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两颗隔离通信芯片来自analog亚德诺,型号ADuM3210,是一颗双通道数字隔离器,具备增强的系统级ESD可靠性,采用SOIC-8封装。
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电源输出接口特写,左侧为通信端子,右侧为直流充电输出端子。
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全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
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最后附上华为新能源汽车直流充电桩核心器件清单,方便大家查阅。
华为R75020G2充电模块具备15KW输出功率,模块为三相交流输入,支持260~470V输入电压,输出电压范围为200~750V DC,输出电流为20A。充电模块面板设有两个散热风扇,吸入空气从后面吹出。在充电模块尾部设有连接端子,支持热拔插,便于替换。在面板上还设有指示灯,用于指示充电模块运行情况。
充电头网通过拆解了解到,华为R75020G2充电模块采用金属外壳,面板内部设有散热风扇,与外壳组成风道。充电模块内部由两块PCBA模块组成,分别为PFC电路和LLC电路。模块内部采用德州仪器控制器,用于开关管驱动控制。对应PFC开关管采用ST意法半导体快速IGBT,使用微芯科技超快恢复二极管整流。
LLC开关管来自英飞凌,输出同样使用微芯科技超快恢复二极管整流。对应PFC开关管采用德州仪器驱动器,LLC开关管采用英飞凌隔离驱动器,内部电解电容采用日系尼吉康品牌,薄膜电容来自厦门法拉电子,内部还使用亚德诺数字隔离器进行隔离通信,使用德州仪器隔离收发器进行CAN总线通信。
充电模块输入端使用压敏电阻配合保险丝进行防雷保护,使用霍尔电流互感器进行相电流检测,并具备软启动功能降低冲击电流。PCBA模块大量涂有三防漆,对贴片元件进行防潮防灰尘绝缘保护,接线处打胶加强绝缘,插件元器件打胶加固,磁环电感和变压器底部均设有电木板与PCB绝缘,内部做工和用料十分扎实。
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