前言
汽車前裝充電模塊面對的是車輛常見的電氣系統(tǒng),其存在啟停與發(fā)電機工作帶來的電壓波動。為了滿足“上車即充”的便利性,這類模塊需把車載供電可靠地變換成 USB/USB-C 端口所需的受控電源,適配包括 USB-PD 在內(nèi)的主流快充生態(tài)。
在這一鏈路里,同步降壓芯片之所以重要,是因為它承擔(dān)了把車載母線高效降到快充所需電壓的核心任務(wù),直接影響效率、發(fā)熱與電磁兼容;在需要更寬電壓覆蓋時,方案也常與升降壓器件配合以實現(xiàn) USB-PD 的多檔輸出。
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基于此,充電頭網(wǎng)對多款車型的前裝充電模塊進行了拆解,專門盤點其中使用的同步降壓轉(zhuǎn)換器,供工程選型對標(biāo)參考。
以下排名不分先后,按企業(yè)英文首字母排序。
AITO問界
問界M5 66W雙USB-C口前裝車載充電模塊
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問界M5前裝車充為雙USB-C接口設(shè)計,其中一個接口輸出功率為18W,另一接口輸出功率為66W。其中66W輸出接口支持華為SCP超級快充,可以說是大大方便了華為手機用戶充電。車充的輸出面板標(biāo)注了接口功率,便于使用,不至于出現(xiàn)功率浪費的情況。此外USB-C接口套有導(dǎo)光塑料環(huán),方便夜間使用。
內(nèi)置電源管理芯片
芯源MPQ4262
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車充內(nèi)部的同步升降壓轉(zhuǎn)換器來自MPS芯源半導(dǎo)體,型號MPQ4262,芯片支持36V輸入和輸出電壓,支持100W輸出功率和5A輸出電流。芯片內(nèi)部集成兩個下管,集成兩個上管驅(qū)動器,符合AEC-Q100認證,符合USB PD 3.0和PPS規(guī)范。
MPQ4262具備280,420和580kHz三檔開關(guān)頻率,具備I2C接口,支持線損補償和EN引腳控制。芯片支持輸出過流保護,過壓保護和過熱關(guān)斷保護,采用QFN3*5-20封裝。
1、拆解報告:問界M5 66W雙USB-C口前裝車載充電模塊
Delphi德爾福
Delphi德爾福1A1C雙口快充充電模塊
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Delphi德爾福這款車載充電模塊具備USB充電和SD卡槽功能,設(shè)計上采用方便的插拔式設(shè)計,外殼采用卡扣固定封裝,使用、維修和更換等都會非常方便。充電頭網(wǎng)通過拆解發(fā)現(xiàn),模塊內(nèi)置雙層PCB板,采用排針連接,排針鍍金抗氧化。采用MPS MPQ4486進行電壓轉(zhuǎn)換為USB接口供電。
內(nèi)置電源管理芯片
芯源MPQ4486
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MPS芯源半導(dǎo)體MPQ4486降壓轉(zhuǎn)換器,進行電壓轉(zhuǎn)換為USB接口供電,支持雙路輸出。
1、拆解報告:Delphi德爾福1A1C雙口快充充電模塊
GAC MOTOR廣汽傳祺
廣汽傳祺USB-C車充模塊
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廣汽傳祺推出的這款車充模塊外殼采用黑色工程塑料設(shè)計,機身表面開設(shè)規(guī)則陣列式散熱柵格以加強空氣流通和散熱,邊緣倒角卡扣設(shè)計則方便快速安裝與固定。輸出端配置單個USB?C口,接口旁清晰印制充電標(biāo)識,實測其主體尺寸僅為68.79?mm×41.95?mm×23.10?mm,重量73.7?g,拿在手上格外小巧。測試發(fā)現(xiàn)在14?V DC輸入環(huán)境下,支持PD?3.0和PPS、QC?3.0、華為FCP與DCP等多種快充協(xié)議,支持PD3.0 60W快充,可滿足絕大多數(shù)設(shè)備的快充需求。
內(nèi)置電源管理芯片
芯源MPQ4242
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MPQ4242 是MPS芯源系統(tǒng)推出的全集成 USB PD 解決方案,用于為車充模塊降壓輸出。該芯片專為汽車領(lǐng)域 USB - C 供電端口設(shè)計。該器件集成四開關(guān)升降壓轉(zhuǎn)換器、PD 控制器及功率開關(guān),支持最高 5A 輸出電流與 36V 輸入電壓,輸入電壓覆蓋 4.8V~36V,輸出電壓可在 3.3V~22.5V 調(diào)節(jié),具備 ±5% 輸出電壓精度,為車載 USB 供電提供靈活高效的電壓轉(zhuǎn)換能力。
MPQ4242支持 USB PD 3.0、PPS、QC 2.0/3.0、華為 FCP 等快充協(xié)議,支持 DCP、BC1.2等電池充電規(guī)范,集成 I/O 引腳短路、總線 / 輸入過流、輸出過壓及熱關(guān)斷等保護,具備可配置 PD 功率管理狀態(tài)機、250kHz/420kHz 可選頻率及多 PD 端口功率分配邏輯,適配汽車復(fù)雜環(huán)境。MPQ4242采用 QFN - 22(4mm×5mm)封裝,符合 AEC - Q100 Grade 1 車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),適用于 USB 電源供應(yīng)、車載充電端口,可在高溫下穩(wěn)定運行并實現(xiàn)低電池電壓智能功率管理。
1、拆解報告:廣汽傳祺USB-C車充模塊
GEELY吉利
吉利星越L雙USB-A口車載充電連接器
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吉利星越L前裝車充為雙USB-A口設(shè)計,雙口輸出性能完全相同,支持功率盲插,無論插哪個接口使用都能獲得相同的快充體驗,日常使用方便。 此外接口套有導(dǎo)光塑料,搭配內(nèi)部LED燈可以方便車主夜間使用,設(shè)計細節(jié)考慮到位。
內(nèi)置電源管理芯片
誠芯微CX8852Q
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車充降壓轉(zhuǎn)換器采用誠芯微CX8852Q,降壓為USB-A口輸出。這是一款符合車規(guī)級AEC-Q100 Grade2等級,輸入耐壓40V,并且能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)恒壓恒流以及支持雙路恒流的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)接器。內(nèi)置20mΩ High-side NMOS以及20mΩ Low-side NMOS,可支持4A持續(xù)輸出電流輸出電壓可調(diào),最大可支持98%占空比。
CX8852Q具備高性能的負載響應(yīng)以及輸出電壓響應(yīng)能力,精確的恒壓和恒流控制環(huán)路實現(xiàn)極小的負載調(diào)整率和線性調(diào)整率。無需外部補償,并具備線纜壓降補償功能。芯片內(nèi)置完善的保護功能,采用SOP-8L封裝。
1、拆解報告:吉利星越L雙USB-A口車載充電連接器
Li Auto理想
理想新能源汽車USB-C充電模塊
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理想新能源汽車USB-C車充模塊采用黑色塑料外殼,使用卡扣組裝及固定,外觀簡潔低調(diào)。車充面板設(shè)有兩個USB-C母座,標(biāo)注REC和充電符號,用于連接手機和存儲設(shè)備,內(nèi)部則設(shè)有一個USB-C接口和供電接口。
內(nèi)置電源管理芯片
芯源MPQ4487A-AEC1
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同步降壓芯片來自MPS芯源半導(dǎo)體,型號MPQ4487A,是一顆支持36V輸入電壓的同步降壓轉(zhuǎn)換器,符合AEC-Q100等級1認證。芯片內(nèi)部集成18/15mΩ開關(guān)管,支持6A輸出電流。芯片支持雙USB-C接口,內(nèi)置雙路獨立的電流限制和使能控制以及故障指示。MPQ4487A支持250KHz-2.2MHz開關(guān)頻率,采用QFN-26封裝。
1、拆解報告:理想新能源汽車USB-C充電模塊
Tesla特斯拉
特斯拉Model Y USB-C快充模塊
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作為特斯拉電動汽車的前裝車充,這款車充用料相當(dāng)不錯。輸入端采用KEMET車規(guī)級高壓聚合物電容搭配多顆1210和1206封裝的MLCC濾波,并使用全套MPS的車規(guī)級芯片進行降壓和協(xié)議控制。MPQ4272作為雙路獨立的同步降壓轉(zhuǎn)換器,搭配兩顆MPQ5031進行獨立的接口控制,實現(xiàn)雙口獨立輸出,支持最大36W PD快充,可盲插使用,十分方便。
內(nèi)置電源管理芯片
芯源MPQ4272-AEC1
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MPS MPQ4272 雙路同步降壓轉(zhuǎn)換器,用于模塊兩個C口降壓輸出。MPQ4272支持最大 36V輸入電壓和每路輸出高達3A的負載電流,可以實現(xiàn)60W雙輸出電源解決方案。此外提供遙測功能,用于電壓、電流和溫度監(jiān)測,具有高效、低功耗、溫升低等特點。
1、拆解報告:特斯拉Model Y USB-C快充模塊
Volkswagen大眾
大眾汽車雙USB-C充電模塊
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大眾汽車USB-C車充模塊采用黑色塑料外殼,具備兩個USB-C接口,使用卡扣組裝和固定,外觀簡潔。USB-C接口設(shè)有指示燈指示位置,便于夜間行車使用。此外在USB-C接口旁還標(biāo)注USB圖標(biāo),表示支持USB數(shù)據(jù)連接。
內(nèi)置電源管理芯片
德州儀器S63635
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清理掉導(dǎo)熱凝膠,同步降壓芯片來自TI德州儀器,絲印S63635,內(nèi)部集成開關(guān)管,采用散熱增強的HTSSOP16封裝。
1、拆解報告:大眾汽車雙USB-C充電模塊
充電頭網(wǎng)總結(jié)
通過對多款前裝充電模塊拆解可以看到,以同步降壓為核心的電源鏈路幾乎貫穿全場。無論是問界、理想、特斯拉等雙 USB-C 模塊,還是德爾福、大眾、廣汽、吉利的不同形態(tài)方案,主功率級大多采用車規(guī)級同步降壓把車載電源穩(wěn)健轉(zhuǎn)換到快充所需電壓,并在端口側(cè),再配合 PD/Type-C 控制與限流/保護,實現(xiàn)雙口獨立、功率分配與協(xié)議兼容。
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