前言
本期拆解帶來(lái)的是特銳德推出的一款15KW新能源汽車充電模塊，也許特銳德這個(gè)名字聽起來(lái)比較陌生，但旗下控股子公司特來(lái)電大家一定都聽說(shuō)過(guò)。充電模塊型號(hào)為TC500K15，模塊整體采用金屬外殼，通過(guò)螺絲組裝，背面設(shè)有連接端子。
充電模塊支持323~456V 50/60Hz三相交流輸入，輸出電壓范圍為200~500Vdc，額定輸出電流為36A，輸出功率為15KW。充電模塊為熱拔插設(shè)計(jì)，前端設(shè)有散熱風(fēng)扇，格柵內(nèi)部設(shè)有工作指示燈。下面充電頭網(wǎng)就帶來(lái)特銳德這款15KW充電模塊的拆解，一起看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。
特銳德TC500K15充電模塊外觀
特銳德TC500K15充電模塊采用金屬外殼，前端設(shè)有黑色塑料格柵。
塑料格柵通過(guò)螺絲固定，外殼粘貼警告標(biāo)簽和信息標(biāo)簽。
警告標(biāo)簽提示斷開電源1分鐘內(nèi)，嚴(yán)禁觸摸充電模塊端子或拆卸充電模塊外殼。
充電模塊機(jī)身標(biāo)簽特寫
名稱：15kW電源模塊
型號(hào)：TC500K15
輸入：323VAC~456VAC 29A 50/60Hz
輸出：200VDC~500VDC 36A MAX
功率：15kW
重量：≤11kg
外形尺寸：219mmx83mmx519.5mm
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 18487.1-2015
充電模塊前端設(shè)有塑料進(jìn)氣格柵，內(nèi)部設(shè)有指示燈PCBA模塊和散熱風(fēng)扇。
充電模塊側(cè)面采用螺絲固定，并粘貼保修標(biāo)簽。
充電模塊另一側(cè)也采用螺絲固定。
充電模塊背面設(shè)有交流輸入和直流輸出端子。
充電模塊交流輸入端特寫，為四針端子。
充電模塊直流輸出端特寫，左側(cè)兩針為通信端子，右側(cè)圓柱為直流輸出端子。
在充電模塊底部設(shè)有固定螺絲孔位，用于固定內(nèi)部PCBA模塊。
測(cè)得充電模塊長(zhǎng)度約為523mm。
充電模塊寬度約為220mm。
充電模塊厚度約為84mm。
測(cè)得充電模塊重量約為10.4kg。
特銳德TC500K15充電模塊拆解
看完了特銳德這款充電模塊的外觀，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。
首先擰開固定螺絲，拆開充電模塊外殼。
殼體前端設(shè)有散熱風(fēng)扇，內(nèi)部為單層PCB設(shè)計(jì)，設(shè)有多塊小板充分利用空間，PCB與外殼之間通過(guò)麥拉片絕緣隔離。
PCBA模塊通過(guò)螺絲固定。
PFC電感小板通過(guò)螺絲固定，擰下固定螺絲拆下小板。
從殼體內(nèi)部取出PCBA模塊，PCBA模塊左側(cè)上方設(shè)有交流輸入插座，安規(guī)X2電容，共模電感。壓敏電阻和保險(xiǎn)絲焊接在垂直小板上，用于軟啟動(dòng)的繼電器和限流電阻也焊接在垂直小板上。中間位置為PFC電感小板，右上角散熱片用于為PFC開關(guān)管和PFC整流管散熱。
右側(cè)中間位置為高壓濾波電容，下方為L(zhǎng)LC開關(guān)管散熱片，向左焊接諧振電容，諧振電感，變壓器。左下角焊接直流輸出接口，濾波電容，整流管散熱片，中間為輔助電源小板，在輔助電源小板上方為初次級(jí)控制器。
PCBA模塊背面電阻和電容元件打膠密封絕緣，PCBA模塊粘貼膠墊支撐，輸入輸出焊點(diǎn)涂膠密封絕緣保護(hù)。
輸入端軟啟動(dòng)電阻、繼電器，安規(guī)X2電容，共模電感，壓敏電阻，保險(xiǎn)絲等元件特寫。
輸入端焊點(diǎn)打膠密封絕緣。
電源輸入端設(shè)有藍(lán)色Y電容。
黃色Y電容來(lái)自中星，為MKP63 Y2薄膜電容，規(guī)格為0.1μF。
另一顆藍(lán)色Y電容特寫。
交流輸入端保險(xiǎn)絲和壓敏電阻焊接在垂直的小板上。
小板背面沒(méi)有元件。
壓敏電阻和保險(xiǎn)絲外套熱縮管絕緣。
壓敏電阻型號(hào)TVR20102，壓敏電壓為1000V，用于吸收過(guò)壓浪涌。
與壓敏電阻串聯(lián)的氣體放電管特寫，外套熱縮管絕緣。
安規(guī)X2電容來(lái)自中星，為MKP61 X2薄膜電容，容量為3.3μF。
軟啟動(dòng)電阻和繼電器小板一覽。
通過(guò)背面走線看出軟啟動(dòng)電阻為串聯(lián)。
繼電器來(lái)自宏發(fā)，型號(hào)HF105F-1/012D-1HSF，為小型大功率繼電器，線圈電壓為12V，內(nèi)置一組常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量為30A。
三顆串聯(lián)的軟啟動(dòng)電阻特寫。
電阻規(guī)格為51Ω3W。
輸入端共模電感特寫，底部設(shè)有電木板絕緣。
另外三顆安規(guī)X2電容規(guī)格為2.2μF。
PFC升壓電感和薄膜電容焊接在螺絲連接固定的小板上。
小板背面沒(méi)有元件。
PFC電感采用磁環(huán)繞制，底部設(shè)有電木板，并打膠加固。
另一側(cè)設(shè)有三顆薄膜電容。
薄膜電容規(guī)格為2.2μF。
在PFC電感小板底部設(shè)有初次級(jí)控制器，隔離通信芯片，隔離放大器，運(yùn)放芯片和隔離光耦等元件。
PFC控制器來(lái)自TI德州儀器，為C2000系列實(shí)時(shí)微控制器，型號(hào)為TMS320F28035PAG，芯片內(nèi)置32位CPU內(nèi)核，主頻60MHz，支持連動(dòng)運(yùn)算，快速中斷響應(yīng)和處理，內(nèi)置128KB閃存?？捎糜诳照{(diào)外機(jī)，DC-DC，逆變器和電機(jī)控制，OBC，充電樁，BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)等用途，采用TQFP64封裝。
10.000MHz有源時(shí)鐘晶振特寫。
24C16存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)配置信息。
為PFC控制器供電的1117穩(wěn)壓芯片特寫，輸出電壓為3.3V。
六顆取樣電阻用于PFC電感電流檢測(cè)。
隔離放大器來(lái)自博通，型號(hào)ACPL-C790-500E，通過(guò)光耦合技術(shù)隔離，具備差分輸出，采用SSO-8封裝。
DIODES AS358M雙運(yùn)放用于電流采樣放大。
兩顆與門來(lái)自德州儀器，絲印HC08，型號(hào)SN74HC08，為四路2輸入與門，采用SOP14封裝。
用于PFC控制器與三電平全橋LLC控制器通信的隔離光耦來(lái)自博通，型號(hào)HCNW137，為高速邏輯光耦，采用貼片封裝。
貼片光耦來(lái)自億光，型號(hào)EL816。
兩顆358雙運(yùn)放用于PFC輸出電壓采樣。
三顆博通ACPL-P480光耦用于PFC開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離，采用SSO-6封裝。
對(duì)應(yīng)PFC開關(guān)管背面設(shè)有驅(qū)動(dòng)器。
驅(qū)動(dòng)器來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS2812，芯片內(nèi)部集成穩(wěn)壓器，內(nèi)置雙路驅(qū)動(dòng)器，支持2A驅(qū)動(dòng)電流，采用SOP8封裝。
散熱片固定PFC開關(guān)管和整流管。
焊接拆下三片散熱片，PFC開關(guān)管和整流管一覽。
散熱片背面設(shè)有格柵，增大散熱面積。
散熱片下方左側(cè)設(shè)有四顆PFC開關(guān)管，右側(cè)設(shè)有兩顆PFC整流管。
散熱片側(cè)面設(shè)有熱敏電阻，檢測(cè)溫度用于過(guò)熱保護(hù)。
PFC開關(guān)管來(lái)自東微，型號(hào)OSG65R035HF，NMOS，耐壓700V，導(dǎo)阻37mΩ，采用TO247封裝。
PFC整流管來(lái)自IXYS，型號(hào)DSEP60-12A，為快恢復(fù)二極管，規(guī)格為1200V 60A，采用TO-247封裝。
散熱片側(cè)面設(shè)有熱敏電阻，涂有綠色膠水固定。
高壓濾波電容設(shè)置在兩組散熱片中間。
高壓濾波電容來(lái)自江海，為CD296系列電解電容，規(guī)格為450V820μF，2并2串連接，等效900V820μF。
三電平全橋LLC控制器采用德州儀器TMS320F28035PAG，與PFC控制器型號(hào)相同。
10.000MHz有源時(shí)鐘晶振特寫。
24C16存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)配置信息。
為全橋LLC控制器供電的1117穩(wěn)壓芯片特寫，輸出電壓為3.3V。
德州儀器SN74HC08與門特寫。
隔離通信芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)ISO1050，是一顆隔離CAN總線收發(fā)器，芯片符合ISO11898-2要求，支持3.3V和5V IO電壓，采用SOIC16封裝。
供電濾波電感特寫。
高速光耦來(lái)自博通，型號(hào)6N137，采用貼片封裝。
全橋LLC開關(guān)管設(shè)有散熱片。
對(duì)應(yīng)LLC開關(guān)管設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路。
諧振電容焊接在單獨(dú)的小板上，右側(cè)設(shè)有兩顆諧振電感。
用于檢測(cè)輸入電流的取樣電阻特寫。
安森美LM2903雙路電壓比較器用于過(guò)電流檢測(cè)，采用SOIC-8封裝。
用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的隔離變壓器特寫。
另外兩顆隔離變壓器特寫。
四顆驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)功率管。
驅(qū)動(dòng)器來(lái)自微芯科技，型號(hào)TC4424A，為雙路3A驅(qū)動(dòng)器，支持CMOS和TTL電平輸入，采用SOIC8封裝。
用于驅(qū)動(dòng)隔離變壓器的功率管特寫。
另外一組功率管特寫。
焊接拆下散熱片，LLC開關(guān)管和二極管一覽。
散熱片背面設(shè)有格柵，增大散熱面積。
散熱片左右兩側(cè)各設(shè)有兩顆LLC開關(guān)管，中間設(shè)有一顆二極管。
LLC開關(guān)管來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)STW56N65DM2，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻58mΩ，采用TO-247封裝。
二極管來(lái)自安森美，型號(hào)ISL9R3060P2，為快恢復(fù)二極管，規(guī)格為30A 600V，采用TO-220AC-2L封裝。
諧振電容小板正面焊接5顆諧振電容和一顆壓敏電阻。
小板背面沒(méi)有元件，諧振電容5顆并聯(lián)，并與壓敏電阻并聯(lián)。
諧振電容來(lái)自廈門法拉，為MMKP82系列薄膜電容，規(guī)格為0.033μF1600V。
壓敏電阻來(lái)自風(fēng)華，型號(hào)20K621，用于諧振電容電壓鉗位。
諧振電感采用利茲線繞制。
變壓器磁芯打膠固定，線圈采用利茲線繞制，纏繞高溫膠帶絕緣。
整流二極管配有散熱片。
焊接拆下散熱片，整流二極管一覽。
散熱片背面設(shè)有格柵增大散熱面積。
散熱片設(shè)有四顆整流二極管。
整流管來(lái)自IXYS，型號(hào)DPG30I400HA，為快恢復(fù)二極管，規(guī)格為400V 30A，采用TO-247封裝。
薄膜濾波電容焊接在單獨(dú)的小板上。
對(duì)應(yīng)電容和連接器引腳打膠密封保護(hù)。
小板正面焊接6顆薄膜電容，電容之間打膠加固。
小板背面沒(méi)有焊接元件。
薄膜電容規(guī)格為630V1μF。
薄膜濾波電容下面設(shè)有兩顆磁環(huán)電感。
輸出濾波電容來(lái)自江海，規(guī)格為450V680μF。
用于檢測(cè)輸出電流的兩顆取樣電阻特寫。
搭配使用的運(yùn)放來(lái)自安森美，型號(hào)MC33172，為單電源雙運(yùn)放，采用SOIC-8封裝。
濾波電感采用磁環(huán)繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。
輸出端設(shè)有藍(lán)色Y電容，泄放電阻和泄放MOS管。
泄放電阻為110Ω，4顆串聯(lián)。
用于輸出泄放的MOS管來(lái)自KEC，型號(hào)KF7N60F，NMOS，耐壓600V，導(dǎo)阻950mΩ，采用TO220F封裝。
兩顆輸出濾波電容來(lái)自江海，規(guī)格為450V270μF。
安森美 MC33172 雙運(yùn)放特寫。
在PCBA模塊中間焊接輔助電源小板。
輔助電源小板焊接三路變壓器，分別為柵極驅(qū)動(dòng)器和隔離通信芯片供電，設(shè)有兩路主控芯片和對(duì)應(yīng)的開關(guān)管。
輔助電源小板背面設(shè)有一顆開關(guān)降壓芯片。
輸入濾波電容規(guī)格為450V 3.3μF。
貼片濾波電感特寫。
電源主控芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)UCC28C45，是一顆低功耗電流模式控制器，支持1MHz開關(guān)頻率，采用SOIC-8封裝。
開關(guān)管來(lái)自英飛凌，絲印9R1K2C，型號(hào)IPP90R1K2C3，NMOS，耐壓900V，導(dǎo)阻1.2Ω，采用TO220封裝。
變壓器打膠加固。
1117-5.0穩(wěn)壓芯片特寫。
LM217L穩(wěn)壓芯片用于為隔離驅(qū)動(dòng)器供電。
另一路開關(guān)電源同樣使用UCC28C45控制器。
開關(guān)管使用英飛凌IPP90R1K2C3。
另一顆開關(guān)管型號(hào)相同。
開關(guān)變壓器打膠固定。
另一顆較小的變壓器特寫。
億光 EL816光耦用于輸出電壓反饋。
濾波電容規(guī)格為350V22μF。
降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS54331，是一顆28V輸入電壓，3A輸出電流的降壓轉(zhuǎn)換器，芯片內(nèi)部集成80mΩ開關(guān)管，采用SOIC8封裝。
搭配使用的降壓電感外套熱縮管絕緣。
濾波電容規(guī)格為16V1000μF。
整流管來(lái)自IXYS，型號(hào)DSA30C200PB，規(guī)格為200V 30A，采用TO-220-3L封裝。
德州儀器79L05A穩(wěn)壓芯片特寫。
LM217L穩(wěn)壓芯片用于為隔離驅(qū)動(dòng)器供電。
兩顆LM217L穩(wěn)壓芯片特寫。
兩顆濾波電容規(guī)格為220μF25V。
模塊前面板設(shè)有散熱風(fēng)扇和調(diào)壓電路。
散熱風(fēng)扇來(lái)自永立，型號(hào)MGT8012YB-R38，規(guī)格為12V 1.8A。
小板通過(guò)螺絲固定，用于風(fēng)扇調(diào)速控制。
小板一面焊接三顆LED指示燈。
指示燈分別為綠色。黃色和紅色。
小板另一面焊接連接器，開關(guān)管，電感和濾波電容等元件，用于為風(fēng)扇調(diào)速。
開關(guān)管來(lái)自英飛凌，型號(hào)IPD640N06L，NMOS，耐壓60V，導(dǎo)阻64mΩ，采用TO252-3封裝。
肖特基二極管來(lái)自安森美，型號(hào)MBRD640CT，規(guī)格為40V 6A，采用DPAK封裝。
電感外套紅色熱縮管絕緣。
濾波電容規(guī)格為16V2200μF。
全部拆解一覽，來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
最后附上特銳德TC500K15直流充電模塊的核心器件清單，方便大家查閱。
特銳德TC500K15充電模塊支持15KW輸出功率，模塊為三相交流輸入，支持323~456V輸入電壓，輸出電壓范圍為200~500Vdc，額定輸出電流為36A。充電模塊前端設(shè)有塑料格柵面板，內(nèi)部設(shè)有散熱風(fēng)扇和指示燈。在充電模塊尾部設(shè)有連接端子，便于替換維護(hù)。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，特銳德TC500K15充電模塊采用金屬外殼，塑料格柵面板內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)散熱風(fēng)扇，與外殼組成風(fēng)道用于散熱。殼體內(nèi)部設(shè)有一整塊PCBA模塊，按照左右分區(qū)分別為PFC和三電平全橋LLC部分。
PFC和LLC均采用德州儀器TMS320F28035PAG控制器，PFC開關(guān)管采用東微OSG65R035HF，PFC整流管采用IXYS DESP60-12A，LLC開關(guān)管采用意法半導(dǎo)體STW56N65DM2，輸出整流管采用IXYS DPG30I400HA。
充電模塊內(nèi)部使用江海電解電容用于高壓濾波和輸出濾波，安規(guī)X2電容來(lái)自中星電子，諧振電容來(lái)自廈門法拉電子。PCBA模塊正反面均涂有三防漆，對(duì)應(yīng)電容和電阻位置打膠密封，增強(qiáng)絕緣。充電模塊內(nèi)部元件均為知名品牌，配合多重防護(hù)措施，確保在惡劣情況下的穩(wěn)定使用。
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