拿到奔馳E級豪車USB充電模塊拆解后驚呆了：PCB電路板貼片工藝精良！
首先談一下我的感受，大家都用手機，但不一定知道目前國內(nèi)車廠出現(xiàn)了一臺神奇的設(shè)計，12個USB充電口，像裝修房子一樣。而其實汽車電源的設(shè)計具有特殊性，想要把單個USB的充電器做好，單就保護還有電壓移植的工作就已經(jīng)很不容易， 12個談何簡單。
USB口涉及到要轉(zhuǎn)化成低電壓，各種手機的握手識別，還要保護手機的接口，這個是需要仔細考慮的，USB電壓可能會導(dǎo)致整個后端的電壓輸出不穩(wěn)定超出電池的限制。
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電瓶的的電壓范圍是8V-16V，蓄電池的電流很大，而且負載隨時可能會斷開，12V電源總線上就會產(chǎn)生超過電源電壓幾倍的沖擊電壓，蓄電池誤接和蓄電池雙倍電壓跳躍激活（24V）操作這樣大操作也會造成充電器輸入電壓超出標(biāo)稱值。
很巧的是，這次剛好拿到了奔馳的USB充電模塊，就想拆來和大家分享下。這個模塊是奔馳新E級車上的， 新E級給人最大的印象就是跨時代科技感，比如雙12.3寸一體式全液晶儀表和中控大屏，包含84顆發(fā)光顆粒的幾何多光束LED大燈。
傳統(tǒng)的科技配置外，相信這個級別的消費主力也同樣關(guān)注座艙內(nèi)的設(shè)計。新E級前排提供了支持Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電表面，而后排則配置了我手上這個比較特別的USB充電盒。我查了一下，只有E300L以上車型有配備。
我們來看看到底特別在哪里，馬上拆解。
一、外觀
整個模塊外殼是ABS塑料，外部是磨砂質(zhì)感，中間是模塊插拔按鈕，方便模塊的安裝。而比較別致的地方，就是該模塊具有一個USB type C口和一個USB type A口。在目前的量產(chǎn)汽車上，USB A口是相當(dāng)常見，但Type C口就比較少見了，奔馳E級走在了主流車廠前列。
背面的輸入接口擁有三個輸入端口。
整個模塊呈楔型，斜插入的設(shè)計讓模塊厚度可以做的比較薄，廠商是花了心思的。
再來看一下規(guī)格標(biāo)稱，真是相當(dāng)高的配置了。
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輸入電壓9~16V
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輸出4.75~5.25V
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最大電流支持到3A
二、內(nèi)部
擰掉背面兩顆螺絲，可以看到模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)本身不復(fù)雜， PCB板大概只占到1/3的面積，很大的空間都是沒有利用的。由于機械結(jié)構(gòu)和設(shè)計厚度的限制，顯然奔馳選擇了集成度很高的方案。
PCB板用了4層板的板材，表面有露銅散熱工藝，貼片工藝精良。
PCB板子通過五個塑料點固定，用刀切掉了固定點，取下PCB板。
背面器件不多，主要包含了輸入濾波和防反的電路。重要電路用金屬罩屏蔽了，應(yīng)該是考慮EMC兼容要滿足奔馳的要求。
取下金屬蓋，可以看到電感，電容和主芯片。
金屬罩是焊接在PCB上，只能通過暴力拆解。拆開可以看到主芯片和電感，看起來電路還是非常簡潔的。
主芯片是來自美國MPS的汽車級芯片MPQ 4484。
芯片最大支持6A，可以支持一路Type C 3A和一路Type A 2.4A，降壓電路、握手識別和限流電路都集成在一顆芯片上，集成度非常高，很有特點。降壓電路集成兩顆MOSFET，內(nèi)阻很小，18mΩ/15mΩ，對6A的降壓電路來說，這么低的MOSFET內(nèi)阻是必要的。
三、測試
用電量20%的iPhone 7 Plus實際測試，輸出5.1V, 電流1.97A，功率達10W。
Type C端口電壓4.76V，電流3A，功率達14.3W，實測確實是3A的輸出能力。
同時測試Type A和Type C，分別都能輸出2.4A和3A，輸出能力大。
總功率為Type C 14.3W加Type A 12.3W，26.6W由一顆芯片輸出，功率密度非常驚人。
小結(jié)
我覺得豪車，比如BMW、奔馳、奧迪這幾家的工程師還是挺嚴(yán)謹?shù)?，也為細?jié)付出了很多的成本，有時候一分錢一分貨，是用在你不知道的地方。從這次拆解的原車USB充電模塊來看，集成度高、方案簡潔，設(shè)計上考慮了主流的Type A接口，也采用了Type C接口，雙口輸出能力值得贊賞。國內(nèi)神車布置12個充電口，總不至于這么設(shè)計吧，弄個消費級別的埋在里面，理念不同，結(jié)果自然也不同。
轉(zhuǎn)自：朱玉龍 汽車電子設(shè)計
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