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车载充电拆解报告:问界M5 66W双USB-C口前装车载充电模块

2023/10/13
4641
阅读需 11 分钟
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充电头网拿到了问界M5汽车的一款前装车充模块,这款车充模块为双USB-C接口配置,对应接口设有灯环,方便在夜间寻找位置。两个接口分别标注了最大输出功率,分别为18W和66W。左侧的18W接口支持苹果和其他手机充电,右侧的66W接口支持华为超级快充。

车充右侧的USB-C接口不仅支持华为超级快充,还支持65W PD和PPS快充,满足笔记本电脑充电和安卓手机充电需求,兼容性非常好。下面就对这款前装车充模块进行拆解,一起看看内部的设计和用料情况。

问界M5 66W前装车载充电模块外观

问界M5 66W前装车载充电模块主体采用黑色塑料外壳,顶部阶梯式设计,并设有两侧延展的固定板,开有固定孔位。

 

顶面设有双USB-C接口,外壳磨砂处理,接口旁印有电池快充标识以及18W和Max 66W字样。

 

 

接口处设有导光塑料,方便车主夜间使用。

 

 

机身底部有模块相关信息。

 

 

模块外壳上信息特写,印有SERES(赛力斯)等相关信息。

 

 

顶部外壳通过卡扣进行固定。

 

 

另一面采用铝板进行覆盖,起到辅助散热作用。

 

 

散热铝板与塑料外壳通过螺丝进行固定。

 

 

模块供电插槽特写。

 

 

实测模块长度为63.27mm。

 

 

宽度为72.73mm。

 

 

模块拿在手上的大小直观感受。

 

另外测得其净重约为88g。

问界M5 66W前装车载充电模块拆解

在对问界M5这款前装车充车载模块的外观,大小和重量等有了基本了解后,下面就进行拆解,一起看看内部的电路设计和用料。

 

首先拧下车充散热铝板的固定螺丝,拆下散热铝板。

 

 

散热铝板通过螺丝和卡扣固定。

 

 

在铝板冲压凹陷处粘贴一片导热垫,用于接触PCBA模块发热元件进行散热。

 

 

PCBA模块焊接弹片接触到散热铝板接地。

 

 

螺丝用于固定电源插座。

 

 

继续撬开前面板的卡扣,拆解取下面板。

 

 

PCBA模块对应两个USB-C母座设有白色塑料匀光件,便于夜间寻找充电接口。

 

 

抽出内部PCBA模块,外壳内部两侧开槽固定PCBA模块。

 

 

PCBA模块正面一览,焊接电源输入插座,滤波电感滤波电容,同步降压转换器,两颗协议芯片,对应的USB-C母座。其中一路电感采用焊接屏蔽罩进行屏蔽。

 

 

背面焊接一颗同步升降压转换器,两颗开关管,一颗用于过压保护的TVS和一颗供电切换MOS管。车充内部为两路独立的电路设计,其中一路为同步降压电路,支持18W快充输出。另一路为同步升降压电路,支持66W快充输出。

 

 

输入端白色输入插座采用螺丝固定。

 

 

输出端USB-C母座套塑料环匀光。

 

 

拆下两个匀光塑料环。

 

 

电源输入插座内部为三根针脚。

 

 

输入端TVS来自美丽微,型号SMBS28CA,是一颗28V的双向TVS,用于过压浪涌保护

 

 

输入端一颗滤波电容来自新中元,规格为220μF25V。

 

 

贴片滤波电感丝印701。

 

 

用于供电控制的MOS管来自东沅,型号FKBA6115,是一颗耐压60V的PMOS,导阻25mΩ,采用PRPAK5*6封装

 

 

两颗MLCC滤波电容特写。

 

 

接触散热铝片接地的镀金弹片特写。

 

 

用于66W同步升降压USB-C接口的4.7μH滤波电感特写。

 

 

输入端滤波电容来自新中元,规格为220μF25V。

 

 

车充内部的同步升降压转换器来自MPS芯源半导体,型号MPQ4262,芯片支持36V输入和输出电压,支持100W输出功率和5A输出电流。芯片内部集成两个下管,集成两个上管驱动器,符合AEC-Q100认证,符合USB PD 3.0和PPS规范。

 

MPQ4262具备280,420和580kHz三档开关频率,具备I2C接口,支持线损补偿和EN引脚控制。芯片支持输出过流保护,过压保护和过热关断保护,采用QFN3*5-20封装。

 

 

外置的两颗MOS管来自东沅,型号FKBB4752,NMOS,耐压40V,导阻3.9mΩ,采用PRPAK3*3封装。

 

 

在屏蔽罩下方焊接升降压电感。

 

 

同步升降压电感为4.7μH。

 

 

输出滤波电容规格为220μF25V。

 

 

66W USB-C口协议芯片来自易冲半导体,型号CPSQ8841,是一款高度集成的USB PD3.0协议芯片,集成PPS快充,并支持UFCS融合快充和华为SCP快充等充电协议。芯片内部集成恒压恒流控制,支持I2C通信,3个GPIO引脚的加入,使用更加灵活。芯片符合AEC-Q100 Grade 2认证。

 

CPSQ8841采用QFN4*4封装,输入电压范围3-22V,内部集成VCONN电源,可识别E-Marker线缆,支持可配置线缆阻抗补偿,内部集成NMOS驱动,可使用NMOS作为VBUS开关管。芯片内置可编程的过压,过流以及过热保护等,功能十分全面。

 

 

易冲半导体 CPSQ8841 资料信息。

 

 

5mΩ取样电阻和50mΩ取样电阻并联,用于检测输出电流。

 

 

输出VBUS开关管与同步升降压开关管型号相同,均为FKBB4752。

 

 

两颗贴片滤波电感特写。

 

 

对应66W输出的USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。

 

 

一颗较小体积的4.7μH合金电感用于18W同步降压电路滤波。

 

 

同步降压转换器来自Axelite亚瑟莱特,型号AX3058,内部集成开关管,支持36V输入电压,最大输出电流4A,采用SOP8-EP封装。

 

 

22μH合金降压电感特写。

 

 

两颗取样电阻并联,用于检测USB-C接口输出电流。

 

 

18W输出协议芯片来自诚芯微,型号CX2919C,是一颗高集成的USB-C协议芯片,芯片支持PD2.0/3.0,PPS快充,QC2.0/3.0快充,以及华为FCP/SCP,小米 27W快充,三星AFC等快充协议。

 

 

滤波电容规格为220μF25V。

 

 

USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜,右侧焊接指示接口位置的贴片LED灯。

 

 

照亮USB-C接口的贴片LED灯特写。

 

 

最后给PCB板通电,使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得印有66W标识对应的USB-C口支持FCP、SCP、QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP充电协议。

 

 

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-21V3A两组PPS电压档位。PDO报文测试结果显示该接口兼容性很好,可以满足华为系手机以及笔记本电脑在车上的快速充电需求。

 

 

测得另外一个USB-C口支持FCP、AFC、QC3+/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。

 

 

PDO报文显示该接口具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A、3.3-11V1.8A两组PPS电压档位。

 

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

问界M5前装车充为双USB-C接口设计,其中一个接口输出功率为18W,另一接口输出功率为66W。其中66W输出接口支持华为SCP超级快充,可以说是大大方便了华为手机用户充电。车充的输出面板标注了接口功率,便于使用,不至于出现功率浪费的情况。此外USB-C接口套有导光塑料环,方便夜间使用。

充电头网通过拆解了解到,这款车充内部由一路同步升降压和一路降压电路组成。其中升降压电路采用MPS MPQ4262搭配易冲半导体CPSQ8841组成,支持66W快充输出。另一路降压电路采用亚瑟莱特AX3058搭配诚芯微CX2919C,支持18W快充输出。

易冲半导体CPSQ8841是CPS8841的车规级型号,通过了AEC-Q100 Grade2认证。这颗协议芯片支持华为SCP超级快充,还支持UFCS融合快充以及PD快充等多种协议,具有非常良好的快充兼容性,能够被国产新能源汽车品牌选中,说明了这颗芯片的综合性能十分强大。

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