前言

本期拆解帶來的是特銳德推出的一款15KW新能源汽車充電模塊,也許特銳德這個名字聽起來比較陌生,但旗下控股子公司特來電大家一定都聽說過。充電模塊型號為TC500K15,模塊整體采用金屬外殼,通過螺絲組裝,背面設有連接端子。

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計,前端設有散熱風扇,格柵內部設有工作指示燈。下面充電頭網就帶來特銳德這款15KW充電模塊的拆解,一起看看內部的設計和用料。

特銳德TC500K15充電模塊外觀

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特銳德TC500K15充電模塊采用金屬外殼,前端設有黑色塑料格柵。

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塑料格柵通過螺絲固定,外殼粘貼警告標簽和信息標簽。

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警告標簽提示斷開電源1分鐘內,嚴禁觸摸充電模塊端子或拆卸充電模塊外殼。

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充電模塊機身標簽特寫

名稱:15kW電源模塊

型號: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)行標準:GB/T 18487.1-2015

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充電模塊前端設有塑料進氣格柵,內部設有指示燈PCBA模塊和散熱風扇。

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充電模塊側面采用螺絲固定,并粘貼保修標簽。

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充電模塊另一側也采用螺絲固定。

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充電模塊背面設有交流輸入和直流輸出端子。

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充電模塊交流輸入端特寫,為四針端子。

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充電模塊直流輸出端特寫,左側兩針為通信端子,右側圓柱為直流輸出端子。

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在充電模塊底部設有固定螺絲孔位,用于固定內部PCBA模塊。

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測得充電模塊長度約為523mm。

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充電模塊寬度約為220mm。

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充電模塊厚度約為84mm。

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測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,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

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首先擰開固定螺絲,拆開充電模塊外殼。

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殼體前端設有散熱風扇,內部為單層PCB設計,設有多塊小板充分利用空間,PCB與外殼之間通過麥拉片絕緣隔離。

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PCBA模塊通過螺絲固定。

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PFC電感小板通過螺絲固定,擰下固定螺絲拆下小板。

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從殼體內部取出PCBA模塊,PCBA模塊左側上方設有交流輸入插座,安規(guī)X2電容,共模電感。壓敏電阻和保險絲焊接在垂直小板上,用于軟啟動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開關管和PFC整流管散熱。

右側中間位置為高壓濾波電容,下方為LLC開關管散熱片,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控制器。

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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,輸入輸出焊點涂膠密封絕緣保護。

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輸入端軟啟動電阻、繼電器,安規(guī)X2電容,共模電感,壓敏電阻,保險絲等元件特寫。

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輸入端焊點打膠密封絕緣。

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電源輸入端設有藍色Y電容。

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黃色Y電容來自中星,為MKP63 Y2薄膜電容,規(guī)格為0.1μF。

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另一顆藍色Y電容特寫。

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交流輸入端保險絲和壓敏電阻焊接在垂直的小板上。

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小板背面沒有元件。

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壓敏電阻和保險絲外套熱縮管絕緣。

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壓敏電阻型號TVR20102,壓敏電壓為1000V,用于吸收過壓浪涌。

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與壓敏電阻串聯的氣體放電管特寫,外套熱縮管絕緣。

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安規(guī)X2電容來自中星,為MKP61 X2薄膜電容,容量為3.3μF。

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軟啟動電阻和繼電器小板一覽。

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通過背面走線看出軟啟動電阻為串聯。

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繼電器來自宏發(fā),型號HF105F-1/012D-1HSF,為小型大功率繼電器,線圈電壓為12V,內置一組常開觸點,觸點容量為30A。

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三顆串聯的軟啟動電阻特寫。

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電阻規(guī)格為51Ω3W。

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輸入端共模電感特寫,底部設有電木板絕緣。

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另外三顆安規(guī)X2電容規(guī)格為2.2μF。

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PFC升壓電感和薄膜電容焊接在螺絲連接固定的小板上。

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小板背面沒有元件。

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PFC電感采用磁環(huán)繞制,底部設有電木板,并打膠加固。

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另一側設有三顆薄膜電容。

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薄膜電容規(guī)格為2.2μF。

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在PFC電感小板底部設有初次級控制器,隔離通信芯片,隔離放大器,運放芯片和隔離光耦等元件。

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PFC控制器來自TI德州儀器,為C2000系列實時微控制器,型號為TMS320F28035PAG,芯片內置32位CPU內核,主頻60MHz,支持連動運算,快速中斷響應和處理,內置128KB閃存。可用于空調外機,DC-DC,逆變器和電機控制,OBC,充電樁,BLDC電機驅動等用途,采用TQFP64封裝。

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10.000MHz有源時鐘晶振特寫。

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24C16存儲器用于存儲配置信息。

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為PFC控制器供電的1117穩(wěn)壓芯片特寫,輸出電壓為3.3V。

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六顆取樣電阻用于PFC電感電流檢測。

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隔離放大器來自博通,型號ACPL-C790-500E,通過光耦合技術隔離,具備差分輸出,采用SSO-8封裝。

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DIODES AS358M雙運放用于電流采樣放大。

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兩顆與門來自德州儀器,絲印HC08,型號SN74HC08,為四路2輸入與門,采用SOP14封裝。

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用于PFC控制器與三電平全橋LLC控制器通信的隔離光耦來自博通,型號HCNW137,為高速邏輯光耦,采用貼片封裝。

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貼片光耦來自億光,型號EL816。

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兩顆358雙運放用于PFC輸出電壓采樣。

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三顆博通ACPL-P480光耦用于PFC開關管驅動信號隔離,采用SSO-6封裝。

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對應PFC開關管背面設有驅動器。

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驅動器來自德州儀器,型號TPS2812,芯片內部集成穩(wěn)壓器,內置雙路驅動器,支持2A驅動電流,采用SOP8封裝。

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散熱片固定PFC開關管和整流管。

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焊接拆下三片散熱片,PFC開關管和整流管一覽。

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散熱片背面設有格柵,增大散熱面積。

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散熱片下方左側設有四顆PFC開關管,右側設有兩顆PFC整流管。

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散熱片側面設有熱敏電阻,檢測溫度用于過熱保護。

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PFC開關管來自東微,型號OSG65R035HF,NMOS,耐壓700V,導阻37mΩ,采用TO247封裝。

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PFC整流管來自IXYS,型號DSEP60-12A,為快恢復二極管,規(guī)格為1200V 60A,采用TO-247封裝。

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散熱片側面設有熱敏電阻,涂有綠色膠水固定。

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高壓濾波電容設置在兩組散熱片中間。

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高壓濾波電容來自江海,為CD296系列電解電容,規(guī)格為450V820μF,2并2串連接,等效900V820μF。

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三電平全橋LLC控制器采用德州儀器TMS320F28035PAG,與PFC控制器型號相同。

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10.000MHz有源時鐘晶振特寫。

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24C16存儲器用于存儲配置信息。

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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。

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德州儀器SN74HC08與門特寫。

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隔離通信芯片來自德州儀器,型號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。

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供電濾波電感特寫。

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高速光耦來自博通,型號6N137,采用貼片封裝。

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全橋LLC開關管設有散熱片。

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對應LLC開關管設有驅動電路。

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諧振電容焊接在單獨的小板上,右側設有兩顆諧振電感。

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用于檢測輸入電流的取樣電阻特寫。

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安森美LM2903雙路電壓比較器用于過電流檢測,采用SOIC-8封裝。

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用于驅動開關管的隔離變壓器特寫。

另外兩顆隔離變壓器特寫。

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四顆驅動器用于驅動功率管。

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驅動器來自微芯科技,型號TC4424A,為雙路3A驅動器,支持CMOS和TTL電平輸入,采用SOIC8封裝。

用于驅動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開關管和二極管一覽。

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散熱片背面設有格柵,增大散熱面積。

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散熱片左右兩側各設有兩顆LLC開關管,中間設有一顆二極管。

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LLC開關管來自意法半導體,型號STW56N65DM2,NMOS,耐壓650V,導阻58mΩ,采用TO-247封裝。

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二極管來自安森美,型號ISL9R3060P2,為快恢復二極管,規(guī)格為30A 600V,采用TO-220AC-2L封裝。

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諧振電容小板正面焊接5顆諧振電容和一顆壓敏電阻。

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小板背面沒有元件,諧振電容5顆并聯,并與壓敏電阻并聯。

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諧振電容來自廈門法拉,為MMKP82系列薄膜電容,規(guī)格為0.033μF1600V。

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壓敏電阻來自風華,型號20K621,用于諧振電容電壓鉗位。

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諧振電感采用利茲線繞制。

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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。

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整流二極管配有散熱片。

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焊接拆下散熱片,整流二極管一覽。

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散熱片背面設有格柵增大散熱面積。

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散熱片設有四顆整流二極管。

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整流管來自IXYS,型號DPG30I400HA,為快恢復二極管,規(guī)格為400V 30A,采用TO-247封裝。

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薄膜濾波電容焊接在單獨的小板上。

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對應電容和連接器引腳打膠密封保護。

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小板正面焊接6顆薄膜電容,電容之間打膠加固。

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小板背面沒有焊接元件。

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薄膜電容規(guī)格為630V1μF。

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薄膜濾波電容下面設有兩顆磁環(huán)電感。

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輸出濾波電容來自江海,規(guī)格為450V680μF。

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用于檢測輸出電流的兩顆取樣電阻特寫。

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搭配使用的運放來自安森美,型號MC33172,為單電源雙運放,采用SOIC-8封裝。

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濾波電感采用磁環(huán)繞制,底部設有電木板絕緣。

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輸出端設有藍色Y電容,泄放電阻和泄放MOS管。

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泄放電阻為110Ω,4顆串聯。

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用于輸出泄放的MOS管來自KEC,型號KF7N60F,NMOS,耐壓600V,導阻950mΩ,采用TO220F封裝。

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兩顆輸出濾波電容來自江海,規(guī)格為450V270μF。

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安森美 MC33172 雙運放特寫。

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在PCBA模塊中間焊接輔助電源小板。

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輔助電源小板焊接三路變壓器,分別為柵極驅動器和隔離通信芯片供電,設有兩路主控芯片和對應的開關管。

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輔助電源小板背面設有一顆開關降壓芯片。

輸入濾波電容規(guī)格為450V 3.3μF。

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貼片濾波電感特寫。

電源主控芯片來自德州儀器,型號UCC28C45,是一顆低功耗電流模式控制器,支持1MHz開關頻率,采用SOIC-8封裝。

開關管來自英飛凌,絲印9R1K2C,型號IPP90R1K2C3,NMOS,耐壓900V,導阻1.2Ω,采用TO220封裝。

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變壓器打膠加固。

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1117-5.0穩(wěn)壓芯片特寫。

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LM217L穩(wěn)壓芯片用于為隔離驅動器供電。

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另一路開關電源同樣使用UCC28C45控制器。

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開關管使用英飛凌IPP90R1K2C3。

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另一顆開關管型號相同。

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開關變壓器打膠固定。

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另一顆較小的變壓器特寫。

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億光 EL816光耦用于輸出電壓反饋。

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濾波電容規(guī)格為350V22μF。

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降壓轉換器來自德州儀器,型號TPS54331,是一顆28V輸入電壓,3A輸出電流的降壓轉換器,芯片內部集成80mΩ開關管,采用SOIC8封裝。

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搭配使用的降壓電感外套熱縮管絕緣。

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濾波電容規(guī)格為16V1000μF。

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整流管來自IXYS,型號DSA30C200PB,規(guī)格為200V 30A,采用TO-220-3L封裝。

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德州儀器79L05A穩(wěn)壓芯片特寫。

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LM217L穩(wěn)壓芯片用于為隔離驅動器供電。

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兩顆LM217L穩(wěn)壓芯片特寫。

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兩顆濾波電容規(guī)格為220μF25V。

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模塊前面板設有散熱風扇和調壓電路。

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散熱風扇來自永立,型號MGT8012YB-R38,規(guī)格為12V 1.8A。

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小板通過螺絲固定,用于風扇調速控制。

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,開關管,電感和濾波電容等元件,用于為風扇調速。

開關管來自英飛凌,型號IPD640N06L,NMOS,耐壓60V,導阻64mΩ,采用TO252-3封裝。

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肖特基二極管來自安森美,型號MBRD640CT,規(guī)格為40V 6A,采用DPAK封裝。

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電感外套紅色熱縮管絕緣。

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濾波電容規(guī)格為16V2200μF。

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全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

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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。充電模塊前端設有塑料格柵面板,內部設有散熱風扇和指示燈。在充電模塊尾部設有連接端子,便于替換維護。

充電頭網通過拆解了解到,特銳德TC500K15充電模塊采用金屬外殼,塑料格柵面板內部設有兩個散熱風扇,與外殼組成風道用于散熱。殼體內部設有一整塊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開關管采用東微OSG65R035HF,PFC整流管采用IXYS DESP60-12A,LLC開關管采用意法半導體STW56N65DM2,輸出整流管采用IXYS DPG30I400HA。

充電模塊內部使用江海電解電容用于高壓濾波和輸出濾波,安規(guī)X2電容來自中星電子,諧振電容來自廈門法拉電子。PCBA模塊正反面均涂有三防漆,對應電容和電阻位置打膠密封,增強絕緣。充電模塊內部元件均為知名品牌,配合多重防護措施,確保在惡劣情況下的穩(wěn)定使用。