三相交流輸入，英飛源40kW新能源汽車碳化硅充電模塊拆解

前言

充電頭網(wǎng)采購到了英飛源REG1K0135A2新能源汽車充電模塊，這款模塊采用金屬外殼，通過螺絲組裝，機(jī)身正面粘貼信息標(biāo)簽。充電模塊采用三相交流輸入，支持260~530V輸入電壓，支持150-1000V直流輸出，輸出電流為133A，額定輸出功率40kW，適配800V平臺(tái)的新能源汽車充電。

英飛源這款充電模塊采用全新拓?fù)浜腿蓟柙O(shè)計(jì)，綜合轉(zhuǎn)換效率＞96%，峰值轉(zhuǎn)換效率＞97%，模塊內(nèi)部采用專利的功率管散熱器一體化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行灌膠處理，可靠性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱產(chǎn)品。下面充電頭網(wǎng)就帶來英飛源這款新能源汽車充電模塊的拆解，一起看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。

英飛源新能源汽車碳化硅充電模塊外觀

英飛源REG1K0135A2充電模塊采用金屬外殼，內(nèi)部PCBA模塊通過螺絲柱固定在殼體上。

充電模塊機(jī)身標(biāo)簽特寫：

型號(hào)：REG1K0135A2

交流輸入：260~530V/76A

直流輸出：150-1000V/0-133A

額定功率：40kW

機(jī)身背面也設(shè)有螺絲柱，固定內(nèi)部PCBA模塊。

機(jī)身前面板兩側(cè)設(shè)有固定螺絲，左側(cè)設(shè)有LED指示燈和撥碼開關(guān)，中間位置設(shè)有提手和散熱風(fēng)扇。

LED指示燈和撥碼開關(guān)一覽。

中間位置設(shè)有安裝提手。

殼體側(cè)面通過螺絲固定，并粘貼封機(jī)標(biāo)簽。

殼體另一側(cè)也通過螺絲固定。

充電模塊背面設(shè)有交流輸入連接器和直流輸出連接器。

交流輸入連接器為四針設(shè)計(jì)，并具有防反接設(shè)計(jì)。

直流輸出連接器和CAN通信接口特寫。

測(cè)得充電模塊機(jī)身長(zhǎng)度約為403mm。

機(jī)身寬度約為298mm。

機(jī)身厚度約為84.1mm。

測(cè)得充電模塊重量約為15.5kg。

英飛源新能源汽車碳化硅充電模塊拆解

看完了英飛源這款新能源汽車充電模塊的外觀展示，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。

首先擰開前面板的固定螺絲和機(jī)身側(cè)面的固定螺絲，內(nèi)部PCBA模塊通過導(dǎo)線連接。

前面板內(nèi)部指示燈和撥碼開關(guān)小板通過排線連接。

排線通過連接器連接，并粘貼高溫膠帶加強(qiáng)絕緣。

PFC模塊正面一覽，左上角為交流輸入端，設(shè)有保險(xiǎn)絲，壓敏電阻，下方設(shè)有安規(guī)X2電容，共模電感。右側(cè)設(shè)有繼電器和啟動(dòng)電阻，中間位置為PFC升壓電感。右側(cè)上方為輔助電源，下方散熱片為PFC開關(guān)管和整流管散熱，右側(cè)下方設(shè)有高壓濾波電容。貼片元件涂有灰色膠水密封覆蓋。

PFC模塊背面設(shè)有PFC控制器，運(yùn)放，穩(wěn)壓芯片，隔離芯片和驅(qū)動(dòng)器。對(duì)應(yīng)過孔焊點(diǎn)和電壓取樣電阻位置打膠密封。

輸入端三顆保險(xiǎn)絲規(guī)格為100A 500VAC。

壓敏電阻來自TDK，絲印S20K425。

壓敏電阻來自TDK，絲印S20K460K1。

氣體放電管外套熱縮管絕緣。

藍(lán)色Y電容來自南方宏明。

共模電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。

另一顆共模電感也是同樣的設(shè)計(jì)。

藍(lán)色Y電容來自南方宏明。

薄膜Y電容來自廈門法拉電子。

安規(guī)X2電容來自中星，規(guī)格為4.7μF。

共9顆安規(guī)X2電容規(guī)格相同。

4顆軟啟動(dòng)繼電器和6顆軟啟動(dòng)電阻特寫。

軟啟動(dòng)繼電器來自高登，型號(hào)GK-A-1A-12DHCFT，內(nèi)置一組常開觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量40A 250V，線圈電壓12V。

軟啟動(dòng)電阻來自永星電子，規(guī)格為5W75Ω，三顆串聯(lián)。

另一組啟動(dòng)電阻規(guī)格相同。

兩顆電阻來自永星電子，為RMG10功率型塑封電阻，規(guī)格為15Ω，采用TO220封裝。

三顆PFC升壓電感特寫。

PFC升壓電感采用扁銅線繞制，磁芯纏繞膠帶絕緣。左側(cè)散熱片設(shè)有熱敏電阻用于檢測(cè)溫度。

PFC升壓電感側(cè)面設(shè)有薄膜電容。

4顆3mΩ取樣電阻用于電感電流檢測(cè)。

另一組取樣電阻特寫。

用于電流采樣的隔離芯片來自德州儀器，型號(hào)AMC1200B，為高精度隔離放大器，采用SOIC8封裝。

用于供電的隔離變壓器特寫。

散熱片上固定PFC開關(guān)管和整流管。

PFC開關(guān)管來自尚陽通，型號(hào)SRC60R022FBS，NMOS，耐壓600V，導(dǎo)阻22mΩ，采用TO-247封裝。

PFC整流管來自三安半導(dǎo)體，絲印DS120040H3，型號(hào)SDS120J40H3，為碳化硅二極管，規(guī)格為1200V 40A，采用TO-247-2L封裝。

輸出濾波電容來自江海，為CD296系列長(zhǎng)壽命電解電容，規(guī)格為475V680μF，3并2串連接，電容之間打膠加固。

散熱片側(cè)面設(shè)有濾波電容，規(guī)格為25V470μF，并設(shè)有散熱風(fēng)扇接口。

PFC控制器來自德州儀器，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。可用于空調(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。

PFC控制器外置20MHz貼片晶振。

指示運(yùn)行狀態(tài)的LED指示燈特寫。

存儲(chǔ)器來自輝芒微，型號(hào)FT24C512A，容量為64KB，支持1.8-5.5V供電電壓，采用SOP8封裝。

模擬多路復(fù)用器來自安世半導(dǎo)體，絲印FN74HC4051，采用SO16封裝。

運(yùn)放來自達(dá)爾，型號(hào)AS358MTR-E1，為低功耗雙運(yùn)放，采用SO-8封裝。

右側(cè)還設(shè)有兩顆AS358MTR-E1運(yùn)放。

四顆達(dá)爾AS358MTR-E1運(yùn)放特寫。

穩(wěn)壓芯片來自達(dá)爾，型號(hào)AZ1117D-5.0TRE1，支持20V輸入電壓，輸出電壓5V，輸出電流1A，采用TO252-2封裝。

另一顆穩(wěn)壓芯片型號(hào)為AZ1117D-3.3TRE1，輸出電壓為3.3V。

兩顆穩(wěn)壓芯片來自友順，型號(hào)78L05，支持30V輸入電壓，輸出電壓5V，輸出電流100mA，采用SOP-8封裝。

隔離通信芯片來自德州儀器，型號(hào)ISO7742F，為四通道增強(qiáng)型數(shù)字隔離器，具備兩個(gè)正向通道和兩個(gè)反向通道，采用SOIC（DW）16封裝。

緩沖器來自德州儀器，絲印C95，型號(hào)SN74LVC1G34，為單通道緩沖器，支持1.65-5.5V工作電壓范圍，采用SC70封裝，共使用三顆對(duì)應(yīng)三相PFC驅(qū)動(dòng)。

隔離驅(qū)動(dòng)器來自納芯微，型號(hào)NSi6801BD，是一顆單通道兼容光耦輸入的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器，支持IGBT，MOS和GaN應(yīng)用，具備5A的峰值拉灌電流，采用SOW6封裝，共使用三顆對(duì)應(yīng)三相PFC隔離。

驅(qū)動(dòng)器來自茂睿芯，型號(hào)MD18624，為5A峰值驅(qū)動(dòng)電流的雙路低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，芯片支持4.5-26V工作電壓，輸入引腳耐壓-10~26V，支持1MHz開關(guān)頻率，具備5A拉電流和灌電流能力，采用SOP-8封裝，共使用6顆用于PFC開關(guān)管驅(qū)動(dòng)。

茂睿芯 MD18624 資料信息。

還設(shè)有一顆單獨(dú)的MD18624驅(qū)動(dòng)器，用于隔離電源供電。

輔助電源芯片來自德州儀器，絲印28C45，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。

輔助電源開關(guān)管來自士蘭微電子，型號(hào)SVF9N90F，NMOS，耐壓900V，導(dǎo)阻1.1Ω，采用TO-220F-3L封裝。

輔助電源變壓器特寫，采用利茲線繞制。

變壓器一側(cè)設(shè)有元件通過熱縮管包裹。

變壓器側(cè)面熱縮管內(nèi)部設(shè)有電阻。

反饋光耦來自光寶，型號(hào)LTV-816C。

整流管來自長(zhǎng)晶科技，型號(hào)SBDD20100CT，為肖特基二極管，規(guī)格為100V20A，采用TO-252-2L封裝。

穩(wěn)壓芯片來自長(zhǎng)晶科技，型號(hào)CJ79L05，支持-30V輸入電壓，輸出電壓為-5V，輸出電流100mA，采用SOT-89-3L封裝。

濾波電容來自格力新元，規(guī)格為16V2200μF。

另一顆濾波電容規(guī)格為35V220μF。

用于供電的隔離變壓器特寫。

兩顆薄膜電容來自中星，規(guī)格為600V 12μF。

電解電容規(guī)格為16V2200μF。

安規(guī)Y電容來自南方宏明。

LLC模塊正面一覽，右側(cè)中間位置設(shè)有薄膜濾波電容，LLC開關(guān)管，諧振電容，諧振電感，繼電器和切換開關(guān)管。中間上方位置設(shè)有濾波電感和薄膜濾波電容，中間位置設(shè)有散熱片為整流管散熱，下方設(shè)有LLC變壓器。左下角設(shè)有濾波電解電容和濾波電感，左側(cè)上方設(shè)有輸出連接器和防反接二極管。

LLC模塊背面設(shè)有LLC控制器，模擬多路復(fù)用器，驅(qū)動(dòng)器，隔離芯片，同步降壓轉(zhuǎn)換器等元件。背面兩側(cè)粘貼膠條密封，防止異物進(jìn)入。

輸入端薄膜濾波電容來自中星，規(guī)格為1000V 6μF。

一組兩片散熱片固定兩顆LLC開關(guān)管。

散熱片背面設(shè)有格柵增大散熱面積。

LLC開關(guān)管來自飛锃半導(dǎo)體，型號(hào)ACM035P120QNN，為碳化硅MOS管，耐壓1200V，導(dǎo)阻33mΩ，采用TO-247-4封裝。器件為工業(yè)級(jí)，適用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)，太陽能/風(fēng)力逆變，新能源汽車充電以及UPS應(yīng)用。

另一組兩片散熱片設(shè)有兩顆LLC開關(guān)管和一顆碳化硅二極管。

散熱片背面設(shè)有格柵增大散熱面積。

LLC開關(guān)管采用飛锃半導(dǎo)體ACM035P120QNN。

碳化硅二極管來自飛锃半導(dǎo)體，型號(hào)ACD20PS120ANX，規(guī)格為1200V 20A，采用TO247-2封裝。

3顆3mΩ取樣電阻并聯(lián)，用于檢測(cè)輸入電流。

電壓比較器來自德州儀器，絲印MV393I，型號(hào)LMV393，為雙通道通用低電壓比較器，采用SOIC8封裝。

穩(wěn)壓芯片采用長(zhǎng)晶科技CJ79L05。

隔離驅(qū)動(dòng)器采用納芯微NSi6801BD。

薄膜濾波電容規(guī)格為250V0.56μF。

諧振電容使用7顆并聯(lián)。

諧振電容規(guī)格為250V3.3μF。

諧振電感采用利茲線繞制。

兩顆切換繼電器來自中匯瑞德，型號(hào)CHC-D90/VB-12LAB，觸點(diǎn)容量90A，線圈電壓12V。

四顆IGBT來自華潤(rùn)微，型號(hào)CRG75T65CK5SD，規(guī)格為650V 75A，采用TO-247封裝。

變壓器采用利茲線繞制，磁芯粘貼高溫膠帶絕緣。

16顆整流管固定在散熱片上，并設(shè)有塑料密封支架，通過螺絲固定。

整流管使用螺絲固定在散熱片上。

碳化硅二極管來自飛锃半導(dǎo)體，型號(hào)ACD40PD120AN，規(guī)格為1200V 40A，采用TO247-2封裝。

散熱片側(cè)面使用螺絲固定熱敏電阻檢測(cè)溫度。

兩顆薄膜電容規(guī)格為1000V 6μF。

濾波電感使用扁銅線繞制，并設(shè)有電木板絕緣。

三顆切換繼電器采用中匯瑞德CHC-D90/VB-12LAB。

三顆取樣電阻并聯(lián)，用于檢測(cè)輸出電流。

兩顆濾波電容來自格力新元，規(guī)格為550V220μF。

濾波電感采用漆包線繞制，磁環(huán)包裹高溫膠帶絕緣。

兩顆濾波電容規(guī)格為550V47μF。

放電電阻采用四顆串聯(lián)，規(guī)格為5W75Ω。

放電開關(guān)管來自士蘭微電子，型號(hào)SVF4N150F，NMOS，耐壓1500V，導(dǎo)阻5Ω，采用TO-220F-3L封裝。

薄膜Y電容特寫。

另一顆濾波電感特寫。

兩顆薄膜濾波電容規(guī)格為1200V 1μF。

輸出防反接二極管固定在散熱片上，散熱片上設(shè)有熱敏電阻檢測(cè)溫度。

散熱片背面設(shè)有格柵增大散熱面積。

防反接二極管來自樂山希爾，型號(hào)90EPS16 H，規(guī)格為1600V 90A，采用TO-247封裝。

用于檢測(cè)散熱片溫度的熱敏電阻特寫。

LLC控制器采用德州儀器TMS320F28035PAG，與PFC控制器型號(hào)相同。

芯片外置20.000MHz貼片晶振。

存儲(chǔ)器采用輝芒微FT24C512A。

模擬多路復(fù)用器采用安世半導(dǎo)體FN74HC4051。

模擬開關(guān)來自思瑞浦，型號(hào)TPW4053，是一款三單刀雙擲模擬開關(guān)，具備三個(gè)數(shù)字選擇輸入，采用TSSOP-16封裝。

用于隔離供電變壓器的驅(qū)動(dòng)器采用茂睿芯MD18624。

隔離供電變壓器特寫。

用于驅(qū)動(dòng)隔離變壓器的驅(qū)動(dòng)器采用茂睿芯MD18624。

另一顆驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同。

兩顆隔離變壓器用于驅(qū)動(dòng)LLC開關(guān)管，采用絕緣線繞制，纏繞高溫膠帶絕緣。

隔離驅(qū)動(dòng)器來自數(shù)明半導(dǎo)體，型號(hào)SLM345，是一顆5kVrms隔離能力的單通道柵極驅(qū)動(dòng)器，具備1A驅(qū)動(dòng)電流，采用SOP6W封裝。

億光 EL1018隔離光耦特寫。

另一顆隔離光耦型號(hào)相同。

降壓芯片來自德州儀器，絲印4202，型號(hào)TPS54202，是一顆4.5-28V輸入電壓，2A輸出電流的同步降壓轉(zhuǎn)換器，采用SOT23封裝。

搭配使用的10μH降壓電感特寫。

另一顆降壓芯片同樣采用德州儀器TPS54202。

搭配使用的10μH降壓電感特寫。

穩(wěn)壓芯片來自達(dá)爾，型號(hào)AZ1117D-3.3TRE1。

億光 EL1018隔離光耦特寫。

另外兩顆同型號(hào)的隔離光耦特寫。

驅(qū)動(dòng)繼電器的驅(qū)動(dòng)器采用茂睿芯MD18624，共使用四顆用于繼電器切換，其中兩顆為一組，節(jié)省篇幅不再贅述。

用于碳化硅MOS管柵極驅(qū)動(dòng)的MOS管來自真茂佳，型號(hào)ZM240P03M，PMOS，耐壓-30V，導(dǎo)阻24mΩ，采用DFN3*3封裝。

隔離CAN收發(fā)器來自納芯微，型號(hào)NSi1050，兼容ISO11898-2標(biāo)準(zhǔn)，支持5kVrms絕緣耐壓，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps，采用SOW16封裝。

隔離光耦采用億光EL1018。

隔離供電變壓器特寫。

穩(wěn)壓芯片來自達(dá)爾，型號(hào)AZ1117D-5.0RE1。

三顆濾波電感特寫。

三顆散熱風(fēng)扇特寫。

散熱風(fēng)扇來自廣泰永立，型號(hào)MGT8012VB-W38，規(guī)格為DC12V 2.8A，具備IP55防護(hù)能力。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上英飛源碳化硅新能源汽車充電模塊的核心器件清單，方便大家查閱。

英飛源REG1K0135A2新能源汽車充電模塊采用三相交流輸入，支持260~530V輸入電壓，直流輸出電壓范圍為150-1000V，輸出電流為133A，額定輸出功率40kW，適用于不同電壓平臺(tái)新能源汽車充電。模塊面板設(shè)有指示燈，撥碼開關(guān)和散熱風(fēng)扇，尾部設(shè)有連接端子，便于安裝維護(hù)。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，英飛源REG1K0135A2充電模塊采用金屬外殼，為上下兩層設(shè)計(jì)，前面板內(nèi)部設(shè)有散熱風(fēng)扇，與外殼組成風(fēng)道散熱。殼體內(nèi)部設(shè)有兩塊PCBA模塊，分別為PFC和LLC部分，通過導(dǎo)線連接。

其中PFC控制器和LLC控制器均采用德州儀器TMS320F28035PAG控制器，通過AMC1200B隔離放大器進(jìn)行輸入電流檢測(cè)。PFC開關(guān)管采用尚陽通SRC60R022FBS，搭配使用三安半導(dǎo)體SDS120J40H3碳化硅二極管整流，通過納芯微NSi6801BD隔離驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行隔離。

LLC采用飛锃半導(dǎo)體ACM035P120QNN碳化硅MOS管，搭配使用ACD20PS120ANX碳化硅二極管和ACD40PD120AN碳化硅二極管整流。模塊內(nèi)部使用茂睿芯MD18624及使用體驗(yàn)驅(qū)動(dòng)器用于PFC開關(guān)管、LLC開關(guān)管和繼電器驅(qū)動(dòng)。濾波電容采用格力新元和江海品牌。PCBA模塊采用灌封工藝，背面涂有三防漆，有效提升產(chǎn)品可靠性，保障產(chǎn)品使用壽命。