芯耀
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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。
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稱值。
這些電源轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)抑制能力存在很大的差異。集成電路的 OVP 器件可以解決過壓問題，但是沒有浪涌防護的功能，而 TVS 管可以做浪涌防護，但是卻無法長時間過壓。最理想的情況是結(jié)合起來用，但是成本和體積都會比較高。
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。
而除了這些傳統(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 標準的無線充電表面，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)格標稱，真是相當高的配置了。
輸入電壓 9~16V
輸出 4.75~5.25V
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。
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
充電測試，Type A 端口：支持蘋果 2.4A，三星 2A 和 DCP 1.5A，不支持市面的高壓快充協(xié)議。
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謹?shù)模矠榧毠?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。
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