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[电源]拆一个奇葩客户定制的变态车充 [复制链接]

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离线jimsboy
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2016-05-30
虽然工作很忙,但是拆机的事儿不能忘。
好久没有东西给我拆了,感觉少了点什么,在库房垃圾堆里(实际上是过期的电子料)瞎翻,把我的这个作品给翻出来了。拆了让大家看一看。
不多废话了,上图~


外观并不怎么好看,因为客户要大电流,又要求小体积。我算来算去搞不定,就给他出了这么个馊主意,把插头和电源分开,插头里边不放电路(里边有一个保险丝)电路放在一个小盒子里。结果人家同意了。用的是铝合金外壳,还做了CNC铣边和磨砂处理,手感很不错。估计这个壳子做下来没有5块钱可能打不住。



正面有两个USB口,现在一般车充都有两个USB,有的还更多,没什么特色,不讲。两个USB口中间有一个指示灯。由于表面被这白色的塑料片挡住,看不到灯的位置。只要灯点亮时才能看到透出来的光线。



背面,有一个3.5mm的DC接口,就是那种稍细一点的圆柱状的电源插头,我们平时见得最多的是5.5mm的。塑料片上有极性指示。这是一个5A的车充,上面的字没拍得清。写的是5V 5Amax,大家先凑合看吧。

揭开表面的塑料片,就可以看到螺丝孔和黑色的塑料挡片了。拆下螺丝就可以拿出电路板了



好了,重点来了,PCB来了


背面,一个器件都没有,有两块亮铜区域,用于散热的。



上面器件还不少吧?的确我在设计这个板子的时候,看着那一堆要求,我觉得那家伙比我还疯
看上面用了些什么
左下角,电源进来有一个瞬态抑制管,它的旁边还有一个1R5的电感加一个磁珠。用来防止车充通过电源线干扰。以我平时,我一个磁珠就行了,它还要多放一个电感。
中间最大的,上面写着100的是一个大功率的粉末电感,也是个高价的主。旁边固态电容,什么的,就像电影大腕说的一样,能给它的全给它接上。
主芯片MP9447,MPS生产的36V 5A同步整流芯片,的确可以带得起5A,当然,这种大电流的情况下,散热是必须做好的。所以在背面还留了一大块亮铜。
更重要的是:这货用的是4层板。你看图的右下角有一个洞,最右边那边表面明显是没有铜皮的,要是两层板,它应该是透光的。因为这板是我画的,所以我知道它用了4层板,客户要求的。这也是我到目前唯一见过的一款用了4层板的车充。壕的境界咱一般人不懂。

右上角那个多脚的是一个单片机,它是ST的,它在这里就是检测电压。这是这个车充比较有趣的地方。由于电源芯片最大允许36V,所以它既可以用在大车上,也可以用在小车上。这个单片机根据电压不同来区分目前是24V供电还是12V供电。指示灯采用的双色LED,不同的电压点不同的的灯,所以根据灯的状态也可以大概地判断电瓶的电压。
更奇葩的是上面有一个蜂鸣器。当电瓶电压不足时它就会响,以免你把车子的电耗光了。如果你不理它,它会切断对外的输出。这也是第一次有要求做这功能的。

先给它上电,我用14V供电,模拟电瓶正在充电。


上电后会先亮红灯,红灯是闪烁的。这时并没有对外输出,过几秒后,变成绿灯


这时输出正常。


空载电流4-5mA在那里跳。要知道上面还有单片机也在耗电,灯也在耗电,所以这个芯片的性能还真不是我上次做的那种可以相比的,当然价格在那里,一颗芯片就顶我一个MOJ车充了。

将电压从14V调到12V,模拟汽车熄火,发电器停止输出。这时电瓶电压会降下来


经过一会儿延时后,车充自动停止了输出,灯也全灭了,这时电源上电流表指示为1mA。这1mA是用来维持单片机工作的,1mA对于容量几十安时的电瓶来说,可要认为不耗电了,软件里边还有更狠的,如果电瓶亏电,单片机将进入停止状态,那时电流会更小。

如果直接接个12V在上面,那么车充也能工作,也就是说这个车充如果电压从14V掉下来的,那么它会停止工作,如果是直接就给12V,它也是可以工作的。这时灯 就变成了黄灯



不同颜色的灯表示了不同的电压状态。
也就是说,这个车充实现了自动关电的功能,同时又兼顾了不发动车时在车上取电两种情况。车子发动着,电瓶在充电,你是不要担心电瓶没电的问题。关掉发生机之后,它会自动关电,这就可以照顾那些点烟器一直有电的车型了,这样就不需要天天拔车充了。关掉发动机之后,这时就要注意你别把电瓶给用光了,所以这时会用不同的灯光来提示你,当电压过低时,它还会自动发出声响提示你,让你赶紧发动汽车进行补电,如果你还是不理不睬,它就自动关机,以免把电瓶给耗光了。

还有一个功能忘了介绍了,就是DC座旁边那个芯片,那是一个MOS管,当电源芯片输出之后,它并不是立即输出到USB口的,而是由单片机先检测一下输出电压是否正常,如果输出电压明显偏高,那MOS管是不会导通的,这就可以防止芯片意外时输出高电压将充电设备烧坏。很赞的一个幕后英雄。

虽然车充是我设计的,但是思路和器件选择都是照别人的要求去完成的。从整个设计思路上来看,人家的境界还是挺高的,不像是那种怎么省钱怎么来的主儿。特别是输出电压检测功能,我都没想过为它还去增加一个MOS管。

拆解完毕,谢谢大家围观。








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