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拆解报告:电小二1000W户外电源1000Pro

2023-07-14 充电头网 阅读:
今天拆解的是电小二一款1000Pro户外电源,这款户外电源采用经典黑橙配色,稳重耐看,并且还具有精致沙金配色,低调内敛。
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双向逆变模块背面焊接半桥驱动器,隔离通信芯片。KOmednc

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在输入端侧面焊接一块小板,用于双向逆变模块升压及同步整流或降压整流和全桥LLC驱动信号输出。KOmednc

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输入端导线和滤波电容均涂胶固定。KOmednc

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正极输入端保险丝特写。KOmednc

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输入滤波电容来自立隆。KOmednc

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规格为330μF 63V,共计7颗并联。KOmednc

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三颗1mΩ电阻并联用于输入电流检测。KOmednc

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八颗开关管固定在散热片上。KOmednc

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开关管来自新洁能,型号NCEP039N10M,NMOS,耐压100V,导阻3.65mΩ,采用TO220封装。KOmednc

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两颗LLC变压器低压侧并联,高压侧串联,在高压侧引线上还固定电流互感器线圈。KOmednc

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磁环电流互感器特写。KOmednc

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另一侧是谐振电感,谐振电容和全桥LLC开关管。KOmednc

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谐振电感采用PQ35磁芯绕制。KOmednc

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三颗谐振电容来自厦门法拉电子,为MMKP82系列双面金属化聚丙烯膜电容器,体积小性能强,规格为0.027μF 1000V。KOmednc

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在一侧的散热片上固定四颗氮化镓开关管,用于全桥LLC和逆变整流功能。得益于氮化镓的高频高效率,散热片非常轻薄。KOmednc

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氮化镓开关管来自GaNext镓未来,型号G1N65R150TA-N,是一颗耐压650V,峰值耐压800V的氮化镓开关管,导阻为150mΩ,采用TO220封装,处于行业领先水平。器件具有坚固的栅极,可以简化栅极驱动设计,提供最佳的性能和杰出的可靠性。KOmednc

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镓未来 G1N65R150TA-N栅极支持±20V耐压,无需负压关断,兼容传统控制器。高开关速度可降低开关损耗,低栅极电荷降低高频开关下的驱动损耗。反向续流具有极低的VF,降低死区时间的损耗。低反向恢复电荷适合用于硬开关桥式应用,800V的高峰值耐受增强了器件的可靠性。KOmednc

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在散热片后面是控制器小板,焊接一颗主控芯片,用于双向逆变模块升压及同步整流或降压整流和全桥LLC驱动信号输出。KOmednc

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小板背面焊接一颗四运放。KOmednc

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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TMS320F280049,芯片主频为100MHz,内部集成FPU和CLA,内置256KB闪存和100KB RAM。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,自动控制,感应和信号调理用途。KOmednc

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背面焊接的运放芯片来自思瑞浦,型号LM2902A,是一颗通用四运放,支持轨对轨输出,可作为比较器使用。KOmednc

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在小板和氮化镓开关管之间焊接两颗变压器,用于隔离驱动。KOmednc

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两颗安森美 FAN3224T高速低侧驱动器用于驱动隔离变压器。KOmednc

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在隔离变压器旁焊接一颗纳芯微的隔离放大器,型号NSi1311,用于电压检测和隔离传输。KOmednc

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另一边焊接一颗荣湃的数字隔离芯片,型号π131S61R,具备三个传输通道。KOmednc

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双向逆变模块侧面一览,焊接高压滤波电容,PFC电感。在变压器侧面焊接一颗热敏电阻用于检测温度。KOmednc

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两颗滤波电容来自丰宾,规格为270μF 500V,两颗并联,用于逆变输出滤波和PFC滤波。KOmednc

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PFC电感遮挡了开关管,焊接取下继续观察。KOmednc

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焊接取下PFC电感,电感采用磁环绕制,底部垫电木板绝缘。氮化镓图腾柱PFC开关频率高,PFC电感体积小,重量轻。氮化镓图腾柱PFC可以实现超过99%的转换效率,损耗小,可以采用轻薄的散热片,最终减小了双向逆变器的重量。KOmednc

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热敏电阻用于检测双向逆变模块内部温升。KOmednc

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拆下电感后开始观察图腾柱PFC电路,共焊接四颗开关管。KOmednc

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两颗氮化镓开关管来自GaNext镓未来,型号G1N65R050TB-N,是一颗耐压650V,峰值耐压800V的氮化镓开关管,其导阻仅为50mΩ,采用TO247封装,处于行业领先水平。并具有坚固的栅极,可以简化栅极驱动设计,提供最佳的性能和杰出的可靠性。这里作为图腾柱PFC的快速半桥使用。KOmednc

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镓未来 G1N65R050TB-N栅极支持±20V耐压,无需负压关断,兼容传统控制器。高开关速度可降低开关损耗,低栅极电荷降低高频开关下的驱动损耗。反向续流具有极低的VF,降低死区时间的损耗。低反向恢复电荷适合用于硬开关桥式应用,800V的高峰值耐受增强了器件的可靠性。KOmednc

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另两颗MOS管来自尚阳通,型号SRC65R052FB,是一颗耐压650V的超结NMOS,导阻为52mΩ,采用TO247封装,用于慢速半桥使用。KOmednc

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在散热片一侧焊接控制小板。KOmednc

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小板背面焊接一颗四运放芯片。KOmednc

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控制器来自NXP恩智浦,型号MC56F82736V,用于图腾柱PFC控制和输出调制。KOmednc

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四运放来自TI德州仪器,型号LMV824,是一颗低电压,低功耗的轨对轨输出的运算放大器。KOmednc

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双向逆变模块侧面焊接滤波电路和输出切换电路。KOmednc

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贴近滤波电容焊接一块小板,并涂白胶固定。KOmednc

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拆下垂直焊接的小板。KOmednc

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小板正面焊接一颗电流采样芯片。KOmednc

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小板背面为连接走线,电流走线加宽。KOmednc

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电流传感器芯片来自ACEINNA新纳,丝印MCA11503,型号MCA1101-50-3,是一颗50A量程,3.3V供电的隔离电流传感器,采用AMR各向异性磁阻技术。KOmednc

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在小板侧面焊接一颗继电器,配合热敏电阻抑制浪涌电流。KOmednc

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继电器来自宏发,为HF32F-G系列,额定电流10A,线圈电压为12V。KOmednc

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NTC热敏电阻用于抑制浪涌电流,由继电器短路热敏电阻,降低损耗。KOmednc

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一颗薄膜电容来自深圳圣融达科技,规格为1.5μF 630V。KOmednc

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共模电感采用扁铜线绕制。EMI部分的设计采用了两级共模电感,配合X/Y电容,可以满足Class B要求。KOmednc

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电流互感器用于检测输入输出电流。KOmednc

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蓝色直插Y电容来自ISND华信安。KOmednc

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14K511压敏电阻用于浪涌保护。KOmednc

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用于输入输出切换的继电器来自宏发,型号HF140FF-G,为两组常开触点,额定电流16A,线圈电压12V。KOmednc

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逆变器交流输入端焊接一颗保险丝,外套热缩管绝缘。KOmednc

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在双向逆变模块侧面焊接辅助电源部分。KOmednc

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辅助电源主控芯片来自英飞凌,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。KOmednc

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变压器采用PQ20磁芯。KOmednc

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输出整流二极管来自扬杰,型号MBR20100CD,规格为100V 20A。KOmednc

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两颗光耦用于隔离通信。KOmednc

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侧面快充面板内部一览,左上角为点烟器输出接口,右侧上方为LED照明灯铝基板。点烟器输出接口下方为AC插座,右侧及下方为快充面板,进行屏幕显示和功能控制。KOmednc

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面板内部为注塑铜螺母。KOmednc

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点烟器接口通过螺丝固定,焊接XT30连接器用于连接MPPT模块供电。KOmednc

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供电的XT30连接器特写。KOmednc

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快充面板连接到LCD显示屏和LED照明灯的连接线特写。KOmednc

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LED照明灯采用铝基板加强散热,开孔穿过LCD屏幕接线。KOmednc

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LED照明灯通过螺丝固定在铝基板上,在铝基板上还焊接驱动电路以及功能按键。KOmednc

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铝基板背面特写,裸露金属表面,增强散热能力。KOmednc

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LED照明灯通过导热胶和螺丝固定在铝基板上。KOmednc

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PT4115用于降压为LED照明灯供电,具备1.2A输出电流,支持30V输入电压,采用SOT89-5封装。KOmednc

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两颗贴片按键特写,铜柱加长设计。KOmednc

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LCD屏幕PCB上焊接两颗驱动芯片。KOmednc

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LCD屏幕为焊接连接。KOmednc

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驱动板焊接两颗合泰HT1621B LCD控制器用于屏幕显示驱动。KOmednc

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交流输出插座火线和零线通过焊接连接,地线通过插接件连接,并通过螺丝固定在外壳内部。KOmednc

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快充面板正面焊接两个USB-A和两个USB-C母座,还焊接主控MCU和保险丝等元件。KOmednc

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快充面板背面焊接降压电感和滤波电容。KOmednc

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主控MCU位置一览,焊接主控MCU,右侧预留了无线通信模块的焊盘。KOmednc

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主控芯片来自兆易创新,型号为GD32F303VET6,是一颗主频达120MHz的MCU,内置Cortex-M4内核,具备256KB FLASH和64KB SRAM,支持PWM信号输出。用于状态显示和控制功能。KOmednc

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主控MCU背面焊接一颗存储器。KOmednc

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存储器来自兆易创新,型号GD25Q64ESIG,是一颗8MB的存储器,用于存储配置信息。KOmednc

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预留的无线通信模块焊盘特写,上半部分为净空区。KOmednc

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USB-C和USB-A降压电路一览,正面焊接USB接口,对应的降压电路以及保险丝和VBUS开关管。KOmednc

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背面焊接降压电感,对应的滤波电容和滤波电感。KOmednc

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电源输入端套磁环抑制干扰,外套热缩管保护,输入线焊接处涂胶加固。KOmednc

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输入端保险丝特写,左下角F7一颗用于全局过流保护,为15A,F5和F6用于USB-C接口降压电路过流保护,规格为4A。F1为主控板降压供电过流保护,规格为3.5A。KOmednc

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用于USB-C口的降压控制器来自MPS,型号MP9928,是一颗60V输入的同步降压控制器,搭配协议芯片进行USB-C输出。芯片开关频率可编程,支持逐周期电流限制,支持输出过电压保护,具有高精度的过热保护功能。KOmednc

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降压开关管两颗并联,型号均为英飞凌BSC0805LS。KOmednc

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USB-C口协议芯片来自智融科技,型号SW2303,这是一款高集成度的 Type-C 口/Type-A 口快充协议芯片,支持 PD、QC、FCP、高低压 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充协议,支持光耦反馈和 FB 反馈两种工作模式。KOmednc

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SW2303 集成了 CV/CC控制环路,Type-C 接口逻辑,快充协议控制器,以及多种安全保护功能。配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外围元器件,即可组成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充电解决方案。KOmednc

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充电头网通过拆解了解到,智融SW2303还被华科生迷你折叠20W快充极氪83W 1A1C双口快充车充绿联40W双C口快充车充宜丽客45W PD快充科讯迷你20W PD快充充电器数十款产品使用KOmednc

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输出VBUS开关管来自东沅,型号FKBA3048,是一颗耐压30V的NMOS,导阻1.6mΩ,采用PRPAK5*6封装。KOmednc

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USB-A和USB-C接口采用过孔焊接固定。KOmednc

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输入滤波电容来自AiSHi艾华。KOmednc

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输入滤波电容规格为100V220μF。KOmednc

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快充USB-A口降压芯片采用英集芯IP6525T,是一款集成同步开关的降压转换器、支持4种输出快充协议,其内置功率MOS,降压转换效率高至98%,输入电压范围是9.6V到32V,输出电压范围是3V到12V,最大能提供18W的输出功率。KOmednc

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此外能够根据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流,典型输出电压和电流有5V/3.4A、9V/2.0A、12V/1.5A,为车载充电器、快充适配器、智能排插提供完整的解决方案。KOmednc

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充电头网通过拆解了解到,英集芯IP6525T还被三星AFC双口快充车载充电器博世SC380A双USB口车载充电器采用过,此外英集芯快充芯片还可应用在充电器、移动电源、储能电源等领域,并被AUKEYRAVPOWER麦多多Aohi绿联倍思小米等知名品牌的数十款产品采用KOmednc

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输出滤波电容规格为100μF 25V。KOmednc

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一颗保险丝规格为3.5A。KOmednc

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一颗降压控制器来自瑞萨,型号ISL8117,是一颗60V输入电压的同步降压控制器,支持可编程软启动,开关频率可编程,具备外部同步信号输入,无需外部电流取样电阻,内置完整的保护功能。KOmednc

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两颗降压开关管来自英飞凌,型号BSC0805LS。KOmednc

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MPS MP4541用于为主控MCU降压供电,支持80V输入电压,输出电压最高30V,支持0.8A输出电流,芯片内部集成降压MOS管,内置过电流保护和短路保护,外围元件简洁。KOmednc

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滤波电解电容来自AiSHi艾华,规格分别为100μF 25V和10μF 100V。KOmednc

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DTM4407用于供电控制。KOmednc

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两颗滤波电容来自永铭,为VPX固态电容,规格为220μF 35V。KOmednc

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一颗电流采样放大器用于采集接口输出电流。KOmednc

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全部拆解一览,来张全家福。KOmednc

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充电头网拆解总结KOmednc

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电小二1000Pro内置1002Wh电池,内置双向逆变支持1000W输出功率,并支持2000W峰值输出功率。并且具备交流直接输入充电和太阳能充电,可在1.8小时内为户外电源充满电。电小二1000Pro户外电源还具备USB-C和USB-A快充,USB-C支持100W快充输出,USB-A支持18W快充输出,DC车充接口支持12V10A输出,满足多种设备的户外用电需求。KOmednc

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充电头网通过拆解了解到,电小二1000Pro户外电源采用模块化设计,内部由电池模块,MPPT模块,双向逆变模块和直流快充模块组成。其中电池组采用12串8并连接,采用TI德州仪器BQ7694003保护芯片,搭配兆易创新MCU进行通信控制。KOmednc

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双向逆变模块采用基于氮化镓的图腾柱PFC和全桥LLC设计,图腾柱PFC控制器来自NXP恩智浦MC56F82736V,LLC控制器来自TI德州仪器C2000系列TMS320F280049。其中全桥LLC电路采用四颗镓未来G1N65R150TA-N TO220封装氮化镓开关管,导阻为150mΩ。图腾柱PFC快速半桥采用两颗镓未来G1N65R050TB-N TO247封装氮化镓开关管,导阻为50mΩ,均处于行业领先水平。KOmednc

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MPPT模块采用兆易创新MCU控制,搭配两颗亚德诺LT8708双向同步升降压控制器进行DC输入和太阳能输入,为户外电源充电。内置宝砾微PL59011同步降压控制器,用于12V输出降压。直流快充模块采用智融科技SW2303协议芯片搭配MPS MP9928同步降压控制器,USB-A采用英集芯IP6525T,低压开关管全部来自英飞凌。KOmednc

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户外电源内部采用多个风扇加速空气流通,带走充放电时产生的热量。内部采用金属框架固定,稳定牢靠,电池组采用框架固定,结构可靠。氮化镓双向逆变模块显著减小了开关损耗,降低散热需求,提高转换效率,提升产品的整体竞争力。整个设计用料比较足,EMI达到Class B要求,保证了品质,提升了用户体验。KOmednc

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责编:Ricardo
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