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拆解報告:英可瑞EVR700-20000C 20kW直流充電模塊

2025-02-15 00:11

本期拆解帶來的是英可瑞推出的一款20kW新能源汽車充電模塊,模塊型號為EVR700-20000C,整體採用金屬外殼,通過螺絲組裝,在背面設有連接端子。模塊支持380-480V三相交流輸入,輸出電壓範圍為200-750V,額定輸出電流為30A,額定輸出功率為20kW。充電模塊設有CAN總線通信接口,用於與充電樁通信。

充電模塊為熱插拔設計,前面板設有散熱風扇,工作指示燈和拉手,通過前面板吸入空氣,后方吹出空氣散熱。模塊採用DSP數字控制,有源PFC搭配諧振軟開關技術,提升功率密度和功率因數,並具備高轉換效率。下面充電頭網就帶來英可瑞這款充電模塊的拆解,一起看看內部的設計和用料。

英可瑞EVR700-20000C充電模塊外觀

英可瑞EVR700-20000C直流充電模塊採用金屬外殼,前端設有散熱風扇。

充電模塊前端面板一覽,左右設有散熱風扇,中間設有撥碼開關和LED指示燈。

充電模塊頂部粘貼型號標籤。

兩顆旋轉撥碼開關特寫。

下方為運行狀態指示燈。

用於取出充電模塊的提手特寫。

固定充電模塊的手擰螺絲特寫。

充電模塊機身銘牌特寫

交流輸入:380-480V 45Hz-65Hz

直流輸出:

額定輸出功率:20kW

輸出電壓範圍:200-750V

額定電流:30A

貼紙還標註了交流輸入和直流輸出接口的引腳功能。

充電模塊背面一覽,上方為交流輸入端子,下方為直流輸出端子。

測得充電模塊面板長度約為238mm。

面板高度約為85mm。

充電模塊機身長度約為370mm。

測得充電模塊重量約為9.05kg。

英可瑞EVR700-20000C充電模塊拆解

看完了英可瑞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。

模塊金屬外殼使用螺絲固定。

擰下固定螺絲,拆下模塊前面板。

模塊內部設有散熱風扇,撥碼開關和指示燈通過插接件連接。

散熱風扇來自富士康,為直流無刷風扇,型號PIA080K12R,規格為12V 2.8A。

旋轉撥碼開關和連接器焊接在連接小板上。

LED指示燈和連接器焊接在連接小板上。

擰下殼體上的固定螺絲,拆開充電模塊,充電模塊內部分為PFC模塊和LLC模塊。

左側PFC模塊通過螺絲固定在殼體內部。

擰下固定螺絲,取出PCBA模塊,在殼體內部設有麥拉片絕緣。

PCBA模塊正面一覽,左上角為輔助電源部分,下方為輸入保險絲,壓敏電阻,右側為EMI電路。中間位置為三顆濾波電感和三顆PFC升壓電感,右側散熱片為開關管和整流管散熱。在上方左側為驅動電源小板,右側上方為高壓濾波電容。

PCBA模塊背面塗膠和三防漆保護絕緣,上方右側設有主控MCU和對應的外圍元件,電感位置鏤空降低厚度。

交流電源輸入插座特寫。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

保險絲來自博鉞電子。

保險絲規格為30A 500V。

壓敏電阻來自風華,型號FNR20K102,直徑為20mm,標稱壓敏電壓為1kV。

另一組壓敏電阻型號FNR20K751,直徑為20mm,標稱壓敏電壓為750V。

氣體放電管特寫。

共模電感採用磁環繞制,漆包線套管加強絕緣。

安規電容來自日精電子,為MP1系列安規X2電容,規格為3.3μF。

用於軟啟動的繼電器來自三友,型號SLA-S-112DMJ-03,為小體積高功率繼電器,觸點容量為30A,線圈電壓12V。

另一顆繼電器型號相同。

薄膜Y電容來自廈門法拉,規格為0.056μF。

兩顆75Ω電阻串聯用於軟啟動。

另外兩顆電阻規格相同。

六顆磁環電感特寫。

電感採用扁銅線繞制,底部設有絕緣支架。

PCBA模塊主控芯片區域特寫。

PFC控制器來自德州儀器,型號TMS320F28021PT,芯片內置高效32位CPU,主頻為40MHz,針對處理、感應和驅動進行了優化,可提高實時控制應用的閉環性能。芯片具備UART接口、I2C接口和SPI接口,具備PWM控制信號輸出,採用LQFP48封裝。

運放來自德州儀器,型號LF353,為JFET輸入的雙運放,採用SOIC8封裝。

模擬多路複用器來自安森美,型號74HC4051A,採用SOIC16封裝。

電平轉換芯片來自德州儀器,型號CD4504B,芯片支持6路電平轉換,採用SOIC16封裝。

電壓比較器來自德州儀器,型號LM393A,為雙通道精密差分比較器,採用SOIC8封裝。

兩顆LF353雙運放特寫。

一顆單獨的LF353雙運放特寫。

穩壓芯片來自德州儀器,型號LM78L05ACM,輸入耐壓30V,輸出電壓5V,輸出電流100mA,採用SOIC8封裝。

此外還使用三顆同型號穩壓芯片用於供電。

一顆絲印RA2的芯片特寫。

三顆LF353雙運放用於PFC開關管電流採樣檢測。

兩顆3mΩ取樣電阻並聯,用於PFC開關管電流檢測。

取樣電阻共設有三組,分別用於三相電流檢測。

隔離放大器來自博通,型號QCPL-7847,為光隔離放大器,用於電流採樣,為貼片封裝,共設有三顆用於三相電流採樣。

降壓芯片來自德州儀器,型號TPS54331,芯片耐壓28V,芯片內置80mΩ開關管,支持3A輸出電流,開關頻率570kHz,具備瞬態過電壓保護,逐周期電流限制和過熱關斷保護,採用SOIC8封裝。

輔助電源區域一覽,設有變壓器,隔離光耦和開關管。

在PCBA模塊背面設有輔助電源芯片,來自安森美,型號UC2845B,是一顆高性能電流模式控制器,採用SOIC-8封裝。

用於開關管驅動的變壓器特寫。

兩顆開關管均設有散熱片。

開關管來自安森美,型號FQP4N90C,NMOS,耐壓900V,導阻4.2Ω,採用TO-220封裝。

兩顆薄膜電容來自廈門法拉,規格為0.1μF630V。

輔助電源變壓器特寫。

貼片電流互感器用於電流檢測。

三顆隔離光耦來自COSMO,型號K1010,為貼片焊接。

一顆隔離光耦來自光寶,型號為LTV-816S,為貼片焊接。

兩顆濾波電容來自AiSHi艾華,規格為25V1000μF。

隔離供電變壓器通過排針焊接連接,小板正面設有變壓器和整流二極管。

小板背面設有排針和整流二極管等元件。

隔離變壓器特寫。

在開關管散熱片側面設有隔離驅動器,通過膠水密封保護。

隔離驅動器來自博通,型號HCPL-3120,是一顆2.5A峰值輸出電流的柵極驅動光耦,用於PFC開關管驅動。

濾波電容規格為35V220μF。

切割PCB,拆下其中一片散熱片進行觀察。

在散熱片上固定PFC開關管和整流管,其中PFC開關管和整流管位置為互相對應。

散熱片左側設有兩顆PFC開關管,來自安森美,型號FCH067N65S3,NMOS,耐壓650V,導阻67mΩ,採用TO-247封裝。右側為兩顆整流管,來自宏微科技,型號MM30FC120B,為快恢復二極管,規格為1200V 30A,採用TO-247-2封裝。

散熱片側面設有熱敏電阻檢測温升。

兩顆薄膜電容規格為0.1μF630V。

六顆高壓濾波電容焊接在垂直小板上。

高壓濾波電容來自江海,規格為450V390μF。

小板焊接的薄膜濾波電容來自廈門法拉,規格為600V8μF,共計四顆。

在殼體另一半內部為LLC模塊,在右側中間位置設有開關管的散熱片,左側為整流管散熱片,下方設有濾波電容。在上下兩側設有各四顆變壓器,右側設有兩顆諧振電感和兩顆濾波電容,結構為上下對稱佈局。

擰下固定螺絲取出PCBA模塊,諧振電感和變壓器粘貼導熱墊通過外殼散熱,殼體內部設有麥拉片絕緣。

背面對應曲線分隔,左側為開關管,諧振電感與諧振電容,右側為變壓器和整流管,電路元件打膠塗三防漆密封絕緣。

電源控制芯片來自TI德州儀器,為C2000系列實時微控制器,型號為TMS320F28033PAG,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32KB閃存。可用於空調外機,DC-DC,逆變器和電機控制,OBC,充電樁,BLDC電機驅動等用途,採用TQFP-64封裝。

時鍾晶振頻率為20.000MHz。

24C04K存儲器用於存儲配置信息。

雙運放來自德州儀器,絲印082BC,型號TL082,為FET輸入雙運放,採用SOIC8封裝。

另一顆同型號雙運放特寫,用於電流信號放大。

兩顆1mΩ電阻並聯用於輸出電流檢測。

驅動器來自意法半導體,型號PM8834,為4A雙路低側驅動器,支持輸出並聯提高驅動能力,採用SO8封裝。

另一顆驅動器型號相同。

德州儀器LM393A雙路電壓比較器特寫。

德州儀器TPS54331降壓芯片特寫。

切割PCB拆下開關管和整流管。

在輸入端設有兩顆薄膜濾波電容,來自廈門法拉,規格為600V8μF。

另一側同樣設有兩顆薄膜濾波電容。

散熱片上設有四顆開關管,來自意法半導體,型號STW48N60DM2,NMOS,耐壓600V,導阻65mΩ,採用TO-247封裝。

剩余三塊散熱片的開關管型號相同,充電模塊共使用16顆開關管。

散熱片側面設有熱敏電阻進行温度檢測。

每一側設有12顆諧振電容,來自廈門法拉,規格為0.01μF1600V。

兩顆薄膜電容規格為0.1μF630V。

另一組諧振電容同樣為12顆,使用膠水粘貼加固。

電流互感器用於檢測初級電流。

另一顆電流互感器特寫。

諧振電感特寫,磁芯粘貼膠帶並粘貼標籤,標籤標註R203B240L4。

變壓器標籤標註R153B576T1。

另外三個變壓器標註R203B576T3。

變壓器線圈採用利茲線繞制,並粘貼高温膠帶絕緣。

散熱片上設有8顆整流管,通過螺絲固定。兩片散熱片共設有16顆整流管。

整流管來自宏微科技,型號MM30FC100B,為快恢復二極管,規格為1000V 30A,採用TO-247-2封裝。

散熱片側面設有熱敏電阻進行温度檢測。

在散熱片下方設有薄膜電容,四顆電解電容和濾波電感。

薄膜濾波電容規格為600V8μF,三顆並聯。

隔離驅動變壓器小板特寫。

高壓濾波電容來自江海,為CD29C系列,規格為450V390μF。

電容焊接小板連接到PCBA模塊。

輸出濾波電感採用磁環繞制。

兩顆整流橋來自虹揚,型號GBJ3508,規格為800V 35A,採用GBJ封裝。

對應殼體接地連接處設有四顆藍色Y電容。

輸出端設有一顆開關管,採用安森美FQP4N90C。

四顆泄放電阻特寫,底部設有瓷環絕緣,引線外套熱縮管。

兩顆藍色Y電容來自南方宏明。

電阻外套熱縮管絕緣並打膠加固。

模塊輸出插座特寫,上方膠水粘貼固定一顆電容。

薄膜電容來自廈門法拉,規格為0.047μF。

隔離通信芯片來自德州儀器,型號ISO1050,用於CAN總線收發,支持3.3和5V I/O電壓範圍,採用SOP8封裝。

德州儀器78L05ACM穩壓芯片用於為隔離芯片供電。

對應接地連接處設有四顆貼片Y電容。

充電頭網拆解總結

最后附上英可瑞EVR700-20000C充電模塊的核心器件清單,方便大家查閲。

英可瑞EVR700-20000C充電模塊為20kW輸出功率,模塊為三相交流輸入,支持380~480V輸入電壓,輸出電壓範圍為為200-750V,額定輸出電流為30A。充電模塊面板設有兩個散熱風扇,吸入空氣,熱空氣從后方吹出。充電模塊尾部設有連接端子,便於維護。面板設有指示燈用於支持模塊運行情況。

充電頭網通過拆解了解到,英可瑞EVR700-20000C充電模塊採用金屬外殼,前面板內部設有散熱風扇,與外殼組成風道用於散熱。殼體內部設有兩塊PCBA模塊,分別為PFC和LLC部分。其中均採用德州儀器控制器,用於開關管控制。

PFC部分使用博通隔離放大器配合取樣電阻進行輸入電流檢測,使用隔離驅動光耦用於PFC開關管驅動。LLC部分使用低側驅動器驅動隔離變壓器實現驅動。其中PFC開關管來自安森美,LLC開關管來自意法半導體,整流二極管全部來自宏微科技。

充電模塊內部使用江海電解電容用於高壓濾波,安規X2電容來自日精電子,內部薄膜電容與諧振電容來自法拉電子。元件通過打膠加固,背面塗有三防漆,對應重點區域還塗有膠水加強密封保護,內部做工紮實,用料可靠。

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