前言
本期拆解带来的是特锐德推出的一款15KW新能源汽车充电模块,也许特锐德这个名字听起来比较陌生,但旗下控股子公司特来电大家一定都听说过。充电模块型号为TC500K15,模块整体采用金属外壳,通过螺丝组装,背面设有连接端子。
充电模块支持323~456V 50/60Hz三相交流输入,输出电压范围为200~500Vdc,额定输出电流为36A,输出功率为15KW。充电模块为热拔插设计,前端设有散热风扇,格栅内部设有工作指示灯。下面充电头网就带来特锐德这款15KW充电模块的拆解,一起看看内部的设计和用料。
特锐德TC500K15充电模块外观
特锐德TC500K15充电模块采用金属外壳,前端设有黑色塑料格栅。
塑料格栅通过螺丝固定,外壳粘贴警告标签和信息标签。
警告标签提示断开电源1分钟内,严禁触摸充电模块端子或拆卸充电模块外壳。
充电模块机身标签特写
名称:15kW电源模块
型号:TC500K15
输入:323VAC~456VAC 29A 50/60Hz
输出:200VDC~500VDC 36A MAX
功率:15kW
重量:≤11kg
外形尺寸:219mmx83mmx519.5mm
执行标准:GB/T 18487.1-2015
充电模块前端设有塑料进气格栅,内部设有指示灯PCBA模块和散热风扇。
充电模块侧面采用螺丝固定,并粘贴保修标签。
充电模块另一侧也采用螺丝固定。
充电模块背面设有交流输入和直流输出端子。
充电模块交流输入端特写,为四针端子。
充电模块直流输出端特写,左侧两针为通信端子,右侧圆柱为直流输出端子。
在充电模块底部设有固定螺丝孔位,用于固定内部PCBA模块。
测得充电模块长度约为523mm。
充电模块宽度约为220mm。
充电模块厚度约为84mm。
测得充电模块重量约为10.4kg。
特锐德TC500K15充电模块拆解
看完了特锐德这款充电模块的外观,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
首先拧开固定螺丝,拆开充电模块外壳。
壳体前端设有散热风扇,内部为单层PCB设计,设有多块小板充分利用空间,PCB与外壳之间通过麦拉片绝缘隔离。
PCBA模块通过螺丝固定。
PFC电感小板通过螺丝固定,拧下固定螺丝拆下小板。
从壳体内部取出PCBA模块,PCBA模块左侧上方设有交流输入插座,安规X2电容,共模电感。压敏电阻和保险丝焊接在垂直小板上,用于软启动的继电器和限流电阻也焊接在垂直小板上。中间位置为PFC电感小板,右上角散热片用于为PFC开关管和PFC整流管散热。
右侧中间位置为高压滤波电容,下方为LLC开关管散热片,向左焊接谐振电容,谐振电感,变压器。左下角焊接直流输出接口,滤波电容,整流管散热片,中间为辅助电源小板,在辅助电源小板上方为初次级控制器。
PCBA模块背面电阻和电容元件打胶密封绝缘,PCBA模块粘贴胶垫支撑,输入输出焊点涂胶密封绝缘保护。
输入端软启动电阻、继电器,安规X2电容,共模电感,压敏电阻,保险丝等元件特写。
输入端焊点打胶密封绝缘。
电源输入端设有蓝色Y电容。
黄色Y电容来自中星,为MKP63 Y2薄膜电容,规格为0.1μF。
另一颗蓝色Y电容特写。
交流输入端保险丝和压敏电阻焊接在垂直的小板上。
小板背面没有元件。
压敏电阻和保险丝外套热缩管绝缘。
压敏电阻型号TVR20102,压敏电压为1000V,用于吸收过压浪涌。
与压敏电阻串联的气体放电管特写,外套热缩管绝缘。
安规X2电容来自中星,为MKP61 X2薄膜电容,容量为3.3μF。
软启动电阻和继电器小板一览。
通过背面走线看出软启动电阻为串联。
继电器来自宏发,型号HF105F-1/012D-1HSF,为小型大功率继电器,线圈电压为12V,内置一组常开触点,触点容量为30A。
三颗串联的软启动电阻特写。
电阻规格为51Ω3W。
输入端共模电感特写,底部设有电木板绝缘。
另外三颗安规X2电容规格为2.2μF。
PFC升压电感和薄膜电容焊接在螺丝连接固定的小板上。
小板背面没有元件。
PFC电感采用磁环绕制,底部设有电木板,并打胶加固。
另一侧设有三颗薄膜电容。
薄膜电容规格为2.2μF。
在PFC电感小板底部设有初次级控制器,隔离通信芯片,隔离放大器,运放芯片和隔离光耦等元件。
PFC控制器来自TI德州仪器,为C2000系列实时微控制器,型号为TMS320F28035PAG,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TQFP64封装。
10.000MHz有源时钟晶振特写。
24C16存储器用于存储配置信息。
为PFC控制器供电的1117稳压芯片特写,输出电压为3.3V。
六颗取样电阻用于PFC电感电流检测。
隔离放大器来自博通,型号ACPL-C790-500E,通过光耦合技术隔离,具备差分输出,采用SSO-8封装。
DIODES AS358M双运放用于电流采样放大。
两颗与门来自德州仪器,丝印HC08,型号SN74HC08,为四路2输入与门,采用SOP14封装。
用于PFC控制器与三电平全桥LLC控制器通信的隔离光耦来自博通,型号HCNW137,为高速逻辑光耦,采用贴片封装。
贴片光耦来自亿光,型号EL816。
两颗358双运放用于PFC输出电压采样。
三颗博通ACPL-P480光耦用于PFC开关管驱动信号隔离,采用SSO-6封装。
对应PFC开关管背面设有驱动器。
驱动器来自德州仪器,型号TPS2812,芯片内部集成稳压器,内置双路驱动器,支持2A驱动电流,采用SOP8封装。
散热片固定PFC开关管和整流管。
焊接拆下三片散热片,PFC开关管和整流管一览。
散热片背面设有格栅,增大散热面积。
散热片下方左侧设有四颗PFC开关管,右侧设有两颗PFC整流管。
散热片侧面设有热敏电阻,检测温度用于过热保护。
PFC开关管来自东微,型号OSG65R035HF,NMOS,耐压700V,导阻37mΩ,采用TO247封装。
PFC整流管来自IXYS,型号DSEP60-12A,为快恢复二极管,规格为1200V 60A,采用TO-247封装。
散热片侧面设有热敏电阻,涂有绿色胶水固定。
高压滤波电容设置在两组散热片中间。
高压滤波电容来自江海,为CD296系列电解电容,规格为450V820μF,2并2串连接,等效900V820μF。
三电平全桥LLC控制器采用德州仪器TMS320F28035PAG,与PFC控制器型号相同。
10.000MHz有源时钟晶振特写。
24C16存储器用于存储配置信息。
为全桥LLC控制器供电的1117稳压芯片特写,输出电压为3.3V。
德州仪器SN74HC08与门特写。
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。
供电滤波电感特写。
高速光耦来自博通,型号6N137,采用贴片封装。
全桥LLC开关管设有散热片。
对应LLC开关管设有驱动电路。
谐振电容焊接在单独的小板上,右侧设有两颗谐振电感。
用于检测输入电流的取样电阻特写。
安森美LM2903双路电压比较器用于过电流检测,采用SOIC-8封装。
用于驱动开关管的隔离变压器特写。
另外两颗隔离变压器特写。
四颗驱动器用于驱动功率管。
驱动器来自微芯科技,型号TC4424A,为双路3A驱动器,支持CMOS和TTL电平输入,采用SOIC8封装。
用于驱动隔离变压器的功率管特写。
另外一组功率管特写。
焊接拆下散热片,LLC开关管和二极管一览。
散热片背面设有格栅,增大散热面积。
散热片左右两侧各设有两颗LLC开关管,中间设有一颗二极管。
LLC开关管来自意法半导体,型号STW56N65DM2,NMOS,耐压650V,导阻58mΩ,采用TO-247封装。
二极管来自安森美,型号ISL9R3060P2,为快恢复二极管,规格为30A 600V,采用TO-220AC-2L封装。
谐振电容小板正面焊接5颗谐振电容和一颗压敏电阻。
小板背面没有元件,谐振电容5颗并联,并与压敏电阻并联。
谐振电容来自厦门法拉,为MMKP82系列薄膜电容,规格为0.033μF1600V。
压敏电阻来自风华,型号20K621,用于谐振电容电压钳位。
谐振电感采用利兹线绕制。
变压器磁芯打胶固定,线圈采用利兹线绕制,缠绕高温胶带绝缘。
整流二极管配有散热片。
焊接拆下散热片,整流二极管一览。
散热片背面设有格栅增大散热面积。
散热片设有四颗整流二极管。
整流管来自IXYS,型号DPG30I400HA,为快恢复二极管,规格为400V 30A,采用TO-247封装。
薄膜滤波电容焊接在单独的小板上。
对应电容和连接器引脚打胶密封保护。
小板正面焊接6颗薄膜电容,电容之间打胶加固。
小板背面没有焊接元件。
薄膜电容规格为630V1μF。
薄膜滤波电容下面设有两颗磁环电感。
输出滤波电容来自江海,规格为450V680μF。
用于检测输出电流的两颗取样电阻特写。
搭配使用的运放来自安森美,型号MC33172,为单电源双运放,采用SOIC-8封装。
滤波电感采用磁环绕制,底部设有电木板绝缘。
输出端设有蓝色Y电容,泄放电阻和泄放MOS管。
泄放电阻为110Ω,4颗串联。
用于输出泄放的MOS管来自KEC,型号KF7N60F,NMOS,耐压600V,导阻950mΩ,采用TO220F封装。
两颗输出滤波电容来自江海,规格为450V270μF。
安森美 MC33172 双运放特写。
在PCBA模块中间焊接辅助电源小板。
辅助电源小板焊接三路变压器,分别为栅极驱动器和隔离通信芯片供电,设有两路主控芯片和对应的开关管。
辅助电源小板背面设有一颗开关降压芯片。
输入滤波电容规格为450V 3.3μF。
贴片滤波电感特写。
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。
开关管来自英飞凌,丝印9R1K2C,型号IPP90R1K2C3,NMOS,耐压900V,导阻1.2Ω,采用TO220封装。
变压器打胶加固。
1117-5.0稳压芯片特写。
LM217L稳压芯片用于为隔离驱动器供电。
另一路开关电源同样使用UCC28C45控制器。
开关管使用英飞凌IPP90R1K2C3。
另一颗开关管型号相同。
开关变压器打胶固定。
另一颗较小的变压器特写。
亿光 EL816光耦用于输出电压反馈。
滤波电容规格为350V22μF。
降压转换器来自德州仪器,型号TPS54331,是一颗28V输入电压,3A输出电流的降压转换器,芯片内部集成80mΩ开关管,采用SOIC8封装。
搭配使用的降压电感外套热缩管绝缘。
滤波电容规格为16V1000μF。
整流管来自IXYS,型号DSA30C200PB,规格为200V 30A,采用TO-220-3L封装。
德州仪器79L05A稳压芯片特写。
LM217L稳压芯片用于为隔离驱动器供电。
两颗LM217L稳压芯片特写。
两颗滤波电容规格为220μF25V。
模块前面板设有散热风扇和调压电路。
散热风扇来自永立,型号MGT8012YB-R38,规格为12V 1.8A。
小板通过螺丝固定,用于风扇调速控制。
小板一面焊接三颗LED指示灯。
指示灯分别为绿色。黄色和红色。
小板另一面焊接连接器,开关管,电感和滤波电容等元件,用于为风扇调速。
开关管来自英飞凌,型号IPD640N06L,NMOS,耐压60V,导阻64mΩ,采用TO252-3封装。
肖特基二极管来自安森美,型号MBRD640CT,规格为40V 6A,采用DPAK封装。
电感外套红色热缩管绝缘。
滤波电容规格为16V2200μF。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上特锐德TC500K15直流充电模块的核心器件清单,方便大家查阅。
特锐德TC500K15充电模块支持15KW输出功率,模块为三相交流输入,支持323~456V输入电压,输出电压范围为200~500Vdc,额定输出电流为36A。充电模块前端设有塑料格栅面板,内部设有散热风扇和指示灯。在充电模块尾部设有连接端子,便于替换维护。
充电头网通过拆解了解到,特锐德TC500K15充电模块采用金属外壳,塑料格栅面板内部设有两个散热风扇,与外壳组成风道用于散热。壳体内部设有一整块PCBA模块,按照左右分区分别为PFC和三电平全桥LLC部分。
PFC和LLC均采用德州仪器TMS320F28035PAG控制器,PFC开关管采用东微OSG65R035HF,PFC整流管采用IXYS DESP60-12A,LLC开关管采用意法半导体STW56N65DM2,输出整流管采用IXYS DPG30I400HA。
充电模块内部使用江海电解电容用于高压滤波和输出滤波,安规X2电容来自中星电子,谐振电容来自厦门法拉电子。PCBA模块正反面均涂有三防漆,对应电容和电阻位置打胶密封,增强绝缘。充电模块内部元件均为知名品牌,配合多重防护措施,确保在恶劣情况下的稳定使用。