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充電頭網(wǎng)拿到了臺(tái)達(dá)DCM-103A新能源汽車充電模塊，這款充電模塊為三相交流輸入，輸入電壓為AC380V，額定輸出電壓為500V，額定輸出電流20A，充電輸出功率為10kW。充電模塊采用金屬外殼，面板設(shè)有兩個(gè)散熱風(fēng)扇和指示燈，尾部設(shè)有插接件連接交流輸入和直流輸出。
充電模塊為立式安裝，指示燈具備電源指示，通信指示和告警指示。散熱風(fēng)扇從前面板吸入空氣，從模塊尾部格柵吹出，帶走模塊內(nèi)部熱量。下面就帶來(lái)臺(tái)達(dá)DCM103A充電模塊的拆解，一起看看內(nèi)部的用料和設(shè)計(jì)。
臺(tái)達(dá)DCM-103A充電模塊外觀
臺(tái)達(dá)DCM103A充電模塊為經(jīng)典的板磚造型，外殼為金屬材質(zhì)。
模塊側(cè)面粘貼信息標(biāo)簽。
充電模塊機(jī)身標(biāo)簽特寫
模塊型號(hào)：DCM-103A
初級(jí)固件：V3.00B03
次級(jí)固件：S7.23B41
輸入：380Vac/24A MAX 50/60Hz （3W+PE）
輸出：500Vdc/20A
充電模塊前端蓋板一覽，在上下兩側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇，中間位置設(shè)有指示燈，底部設(shè)有固定螺絲。
電源輸入指示燈，通信指示燈和告警指示燈特寫。
散熱風(fēng)扇設(shè)有格柵防止異物進(jìn)入模塊。
充電外殼底部設(shè)有塑料條，便于滑動(dòng)安裝。
充電模塊尾部設(shè)有散熱格柵和連接器。
充電模塊尾部連接器特寫，左側(cè)為直流輸出端子，右側(cè)為交流輸入端子。
測(cè)得充電模塊長(zhǎng)度約為405mm。
充電模塊高度約為225mm。
充電模塊高度約為83mm。
測(cè)得充電模塊重量約為9kg。
臺(tái)達(dá)DCM-103A充電模塊拆解
看完了臺(tái)達(dá)這款充電模塊的外觀展示，下面就進(jìn)行拆解，一起來(lái)看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。
首先擰開外殼的固定螺絲，拆開充電模塊外殼，殼體內(nèi)部設(shè)有麥拉片絕緣。
充電模塊內(nèi)部PCBA模塊使用螺絲固定，并設(shè)有電木板加固。
充電模塊內(nèi)部設(shè)有多塊PCB，通過(guò)導(dǎo)線連接通信。
PCB通過(guò)電木板和螺絲固定在散熱片上。
散熱風(fēng)扇通過(guò)連接器連接到PCB上。
上層的PCB通過(guò)導(dǎo)線連接到底層的PCB。
交流輸入通過(guò)導(dǎo)線和接線柱連接到上層的PCB。
輸入通過(guò)上層PCB濾波后輸入到下層的PCB。
擰下固定螺絲，從殼體內(nèi)部取出PCBA模塊。
PCBA模塊一覽，左下角為交流輸入端，設(shè)有保險(xiǎn)絲，壓敏電阻，安規(guī)X2電容和共模電感。右下角設(shè)有PFC升壓電感，上方設(shè)有PFC開關(guān)管散熱片。散熱片上方設(shè)有PCB，焊接控制器和高壓濾波電容。
濾波電容上方為移相全橋開關(guān)管，右上角為諧振電感和隔直電容小板，左側(cè)為變壓器，下方為整流管和控制板，左上角為輸出濾波電容小板，濾波電感和防倒灌整流橋。
PCBA模塊背面設(shè)有驅(qū)動(dòng)器，隔離驅(qū)動(dòng)器、隔離通信芯片和反饋光耦，對(duì)應(yīng)大電流走線焊接銅塊增強(qiáng)載流。
PCBA模塊側(cè)面設(shè)有濾波電感和PFC電感。
PCBA模塊另一側(cè)設(shè)有散熱片和指示燈小板。
另一側(cè)設(shè)有諧振電感小板，變壓器和濾波電容小板。
充電模塊輸入端設(shè)有管狀保險(xiǎn)絲，外套熱縮管絕緣。
管狀保險(xiǎn)絲規(guī)格為30A 500V。
壓敏電阻外套熱縮管絕緣，用于吸收雷擊浪涌。
壓敏電阻絲印TVT20821。
三顆安規(guī)X2電容來(lái)自TDK，規(guī)格為2.2μF。
與壓敏電阻串聯(lián)的氣體放電管特寫，外套熱縮管絕緣。
交流輸入連接到小塊PCB上，PCB設(shè)有安規(guī)X2電容，共模電感，壓敏電阻，氣體放電管。右側(cè)設(shè)有濾波電感和濾波電容，還設(shè)有軟啟動(dòng)電阻和繼電器。
小板背面設(shè)有隔離放大器，運(yùn)放芯片，輔助電源芯片等元件。
輸入端三顆安規(guī)X2電容來(lái)自TDK，規(guī)格為2.2μF。
壓敏電阻外套熱縮管絕緣保護(hù)。
剝開壓敏電阻外套的熱縮管，壓敏電阻絲印TVT14511。
搭配使用的氣體放電管外套熱縮管絕緣。
共模電感內(nèi)部設(shè)有絕緣支架，底部設(shè)有電木板絕緣。
三顆磁環(huán)濾波電感特寫，底部設(shè)有電木板絕緣。
二極管來(lái)自力特，型號(hào)DSP45-12A，規(guī)格為1200V 45A，內(nèi)部為半橋連接，采用TO-247封裝。
共三顆二極管型號(hào)相同。
安規(guī)X2電容來(lái)自廈門法拉，規(guī)格為1μF。
右側(cè)設(shè)有兩顆串聯(lián)的軟啟動(dòng)電阻。
另一組軟啟動(dòng)電阻特寫。
后面的垂直小板上焊接六顆安規(guī)X2電容，來(lái)自TDK，規(guī)格為2.2μF。
軟啟動(dòng)繼電器來(lái)自宏發(fā)，型號(hào)HF161F-W/12-HT，內(nèi)置一組常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量為31A，線圈電壓為12V。
另一組5mΩ取樣電阻特寫。
隔離放大器來(lái)自博通，型號(hào)ACPL-C790，用于輸入電流檢測(cè)隔離。
安森美MC33274A 4運(yùn)放用于電流信號(hào)放大。
三顆穩(wěn)壓芯片為隔離放大器供電，穩(wěn)壓芯片來(lái)自ST意法半導(dǎo)體，型號(hào)LD1117S50TR，輸入電壓15V，輸出電壓為5V，輸出電流為800mA，采用SOT-223封裝。
輔助電源主控芯片來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)UC2845B，是一顆高性能電流模式控制器，采用SO8封裝。
驅(qū)動(dòng)器芯片來(lái)自微芯科技，型號(hào)MIC4428，是一顆1.5A輸出電流的雙路低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，采用SOIC-8封裝，用于驅(qū)動(dòng)輔助電源變壓器。
另一顆MIC4428驅(qū)動(dòng)器特寫。
意法半導(dǎo)體LD1117S50TR穩(wěn)壓芯片特寫。
另一顆隔離變壓器用于為電流采樣電路供電。
安森美MC33274A 4運(yùn)放用于電壓采樣。
Y電容來(lái)自TDK，規(guī)格為10nF。
另一顆Y電容來(lái)自華新科。
輸入端三顆磁環(huán)電感用于濾波。
三顆PFC升壓電感特寫。
在垂直小板上焊接濾波電容和PFC控制器等芯片。
背面焊接運(yùn)放芯片和電壓比較器。
PFC控制器來(lái)自德州儀器，型號(hào)TMS320F2808PZA，芯片內(nèi)部集成C2000 32位MCU，主頻位100MHz，內(nèi)置128KB FLASH，支持聯(lián)動(dòng)運(yùn)算，具備快速中斷響應(yīng)與處理，采用LQFP100封裝。
芯片外置20.000MHz時(shí)鐘晶振特寫。
為控制器內(nèi)核供電的1.8V穩(wěn)壓芯片特寫。
安森美MC33274A運(yùn)放用于信號(hào)采集放大。
另一顆同型號(hào)運(yùn)放芯片特寫。
意法半導(dǎo)體LM239四路電壓比較器用于信號(hào)處理。
安森美LM293雙路電壓比較器特寫，采用SOIC8封裝，共設(shè)有5顆。
降壓芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS5410，支持36V輸入電壓，輸出電流為1A，內(nèi)部集成開關(guān)管，采用SOIC-8封裝。
輸出濾波電容來(lái)自尼吉康，為L(zhǎng)GL系列電解電容。
電容規(guī)格為300μF450V，共計(jì)12顆，為6并2串連接，等效規(guī)格為900μF900V。
用于工作狀態(tài)指示的三顆LED燈特寫。
PCB側(cè)面焊接兩顆小電容。
電解電容來(lái)自紅寶石，為YXG系列，規(guī)格為25V 470μF。
濾波電容小板與高壓電容并聯(lián)。
小板背面走線一覽，電容為并聯(lián)連接。
濾波電容來(lái)自優(yōu)普，規(guī)格為2.2μF450V。
三顆濾波電感采用磁環(huán)繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。
三顆PFC升壓電感特寫。
PFC開關(guān)管和PFC整流管固定在純銅散熱片上。
另一面設(shè)有整流管和整流橋。
PFC開關(guān)管來(lái)自英飛凌，型號(hào)IPW60R045CP，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻45mΩ，采用TO247-3-1封裝。
PFC整流管來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)STTH1506DPI，為串聯(lián)超高速二極管，規(guī)格為15A 600V，采用DOP3I封裝。
另一側(cè)PFC開關(guān)管型號(hào)相同，為英飛凌IPW60R045CP。
另一側(cè)PFC整流管型號(hào)相同，為意法半導(dǎo)體STTH1506DPI。
在散熱片背面設(shè)有整流橋和兩顆PFC整流管。
整流橋來(lái)自海灣電子，型號(hào)GSIB2580，規(guī)格為25A 800V，采用GSIB-5S封裝。
PFC整流管為意法半導(dǎo)體STTH1506DPI。
另一顆整流管型號(hào)相同，與背面一顆并聯(lián)連接。
薄膜濾波電容來(lái)自廈門法拉，規(guī)格為0.33μF450V。
另一側(cè)三顆薄膜濾波電容規(guī)格相同。
用于驅(qū)動(dòng)PFC開關(guān)管的隔離驅(qū)動(dòng)器來(lái)自思佳訊，型號(hào)Si8261，具備4A驅(qū)動(dòng)能力，適用于MOS和IGBT驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器采用硅隔離技術(shù)，支持5kV RMS耐壓，相比光隔離驅(qū)動(dòng)器具備更高的性能，更長(zhǎng)的壽命和更高的可靠性，采用SDIP6封裝，共設(shè)有6顆對(duì)應(yīng)6顆PFC開關(guān)管驅(qū)動(dòng)。
為PFC開關(guān)管驅(qū)動(dòng)器供電的隔離變壓器特寫。
輔助電源主控芯片來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)UC2845B。
微芯科技MIC4428用于驅(qū)動(dòng)隔離變壓器。
另一顆驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同。
輔助電源主控芯片來(lái)自安森美，型號(hào)UC2844B，是一顆高性能電流模式控制器，采用SOIC-8封裝。
輔助電源開關(guān)管來(lái)自ST意法半導(dǎo)體，型號(hào)STP3NK90ZFP，NMOS，耐壓900V，導(dǎo)阻3.6Ω，采用TO-220FP封裝。
輔助電源變壓器特寫。
另一顆輔助電源變壓器特寫。
整流管來(lái)自安森美，型號(hào)MBRF20200CTG，規(guī)格為20A 200V，采用TO-220FP封裝。
移相全橋控制板正面焊接兩顆移相全橋控制器，一顆諧振控制器，右側(cè)焊接MCU。
小板背面焊接多顆運(yùn)放芯片。
主控MCU來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)STM32F103RBT6，內(nèi)置Cortex-M3 CPU內(nèi)核，主頻為72MHz，內(nèi)置128KB FLASH和20KB SRAM，具備I2C，CAN和USB2.0接口，采用LQFP64封裝。
兩顆雙運(yùn)放來(lái)自安森美，型號(hào)LM258，為工業(yè)級(jí)雙運(yùn)放，采用SOIC-8封裝。
德州儀器TPS5410 降壓芯片用于為MCU供電。
移相全橋控制器來(lái)自德州儀器，型號(hào)UCC2895DW，支持恒定頻率脈寬調(diào)制和諧振零電壓開關(guān)，支持電壓模式和電流模式控制，工作頻率高達(dá)1MHz，采用SOIC20封裝，支持-40~85℃工作溫度。
另一顆移相全橋控制器型號(hào)相同，共使用兩顆組成兩組移相全橋輸出。
諧振控制器來(lái)自安森美，型號(hào)MC33067，是一顆高性能諧振控制器，芯片采用零電壓開關(guān)，具備圖騰柱驅(qū)動(dòng)輸出，內(nèi)置可編程的軟啟動(dòng)，采用SOIC-16W封裝。
雙運(yùn)放來(lái)自安森美，型號(hào)MC33272A，是一顆高壓擺率雙運(yùn)放，采用SOIC-8封裝。
運(yùn)放芯片來(lái)自安森美，型號(hào)MC33274A，為單電源，高壓擺率四運(yùn)放，采用SOIC-14封裝。
電壓比較器來(lái)自安森美，型號(hào)TS391，采用TSOP-5封裝。
意法半導(dǎo)體 LM2903 雙路電壓比較器特寫，采用SO8封裝。
觸發(fā)器芯片來(lái)自onsemi安森美，型號(hào)HC74AG，采用SOIC-14封裝。
移相全橋開關(guān)管驅(qū)動(dòng)器來(lái)自德州儀器，型號(hào)UCC27322，是一顆具備使能功能的單通道低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，具備9A輸出電流，采用SOIC8封裝。
用于驅(qū)動(dòng)移相全橋開關(guān)管的變壓器特寫。
移相全橋開關(guān)管固定在散熱片上。
散熱片正反面各設(shè)有4顆開關(guān)管。
開關(guān)管來(lái)自英飛凌，絲印65F6041，型號(hào)為IPW65R041CFD，NMOS，耐壓700V，導(dǎo)阻41mΩ，采用TO 247封裝。
PCBA模塊側(cè)面設(shè)有小板，固定隔直電容和諧振電感。
小板正面設(shè)有4顆諧振電感和20顆隔直電容。
小板背面為對(duì)稱走線。
諧振電感采用利茲線繞制，磁芯纏繞膠帶絕緣。
隔直電容來(lái)自基美，為R74-MKP系列，規(guī)格為0.0082μF500V。
變壓器采用利茲線繞制，降低高頻損耗。變壓器磁芯粘貼散熱片輔助降溫。
用于檢測(cè)變壓器次級(jí)繞組電流的互感器特寫。
兩顆電流互感器對(duì)應(yīng)兩顆變壓器。
在散熱片上固定整流二極管。
散熱片兩面均設(shè)有4顆整流二極管。
整流管來(lái)自安森美，型號(hào)RURG3060，為超快恢復(fù)二極管，規(guī)格為30A 600V，采用TO-247封裝。
輸出端設(shè)有小板焊接濾波電容。
輸出濾波電容小板焊接六顆電解電容，電容外皮纏繞膠帶絕緣。
濾波電容為兩顆串聯(lián)連接。
撕下電解電容纏繞的絕緣膠帶，濾波電容來(lái)自貴彌功，規(guī)格為400V 120μF，六顆串并聯(lián)等效規(guī)格為800V180μF。
五顆薄膜電容用于輸出濾波，規(guī)格為1μF 630V，來(lái)自廈門法拉。
輸出端磁環(huán)濾波電感特寫。
整流橋設(shè)有散熱片，用于防止輸出倒灌。
整流橋?yàn)楹畴娮覩SIB2580，兩顆并聯(lián)連接。
泄放開關(guān)管來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)STB6NK90ZT4，NMOS，耐壓900V，導(dǎo)阻1.56Ω，采用TO-263封裝。
泄放電阻規(guī)格為75Ω 5W。
輸出濾波電感采用磁環(huán)繞制，另一端連接到保險(xiǎn)絲小板。
小板焊接保險(xiǎn)絲，連接到輸出插座。
用于吸收浪涌過(guò)電壓的壓敏電阻絲印TVT14102。
4顆億光EL1019光耦用于PFC模塊與移相全橋模塊通信。
隔離通信芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)ISO7231C，是一顆三通道數(shù)字隔離器，支持25Mbps傳輸速率，支持2500V RMS隔離，采用SOIC16封裝。
兩顆驅(qū)動(dòng)器來(lái)自TI德州儀器，型號(hào)UCC27424，是一顆雙路低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，具備4A輸出電流，采用SOIC8封裝。
德州儀器ISO7231C隔離通信芯片用于CAN通信。
CAN總線收發(fā)器來(lái)自亞德諾半導(dǎo)體，型號(hào)MAX3053，支持2Mbps高速模式，支持自動(dòng)關(guān)斷和自動(dòng)喚醒，具備過(guò)熱保護(hù)功能，采用SO8封裝。
共模濾波器來(lái)自TDK，型號(hào)B82793S513N201，用于抑制不對(duì)稱和對(duì)稱干擾。
億光 EL1019光耦用于隔離通信。
前面板內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)散熱風(fēng)扇。
散熱風(fēng)扇來(lái)自臺(tái)達(dá)，型號(hào)QFR0812UHE，規(guī)格為12V1.7A。
全部拆解一覽，來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
最后附上臺(tái)達(dá)電子DCM103A 10KW充電模塊核心器件清單，方便大家查閱。
臺(tái)達(dá)電子DCM103A充電模塊為三相交流輸入，輸入額定電壓為380Vac，標(biāo)稱輸出電壓為500V，輸出電流為20A。充電模塊面板設(shè)有散熱風(fēng)扇和工作指示燈，模塊尾部設(shè)有熱拔插端子和散熱格柵。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，臺(tái)達(dá)DCM103A充電模塊采用金屬外殼，面板內(nèi)部散熱風(fēng)扇與外殼組成風(fēng)道提升散熱性能。PFC電路采用德州儀器TMS320F2808PZA控制器搭配思佳訊Si8261隔離驅(qū)動(dòng)器，使用英飛凌IPW60R045CP開關(guān)管搭配意法半導(dǎo)體STTH1506DPI整流管。
移相全橋使用德州儀器UCC2895DW控制器搭配UCC27322驅(qū)動(dòng)器，移相全橋開關(guān)管采用英飛凌IPW65R041CFD，使用安森美RURG3060整流管。模塊內(nèi)部使用尼吉康和貴彌功日系電容濾波，PCBA模塊整體涂有三防漆，保護(hù)貼片元件，確保長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
