特斯拉官方出品!Model S/X車載無線充電器拆解
前言
充電頭網採購了一款特斯拉官方推出的車載無線充電器,這款無線充電器適用於2012年至2020年生產的Model S和2015年到2020年生產的Model X車型加裝。無線充電器支持7.5W充電功率,採用USB-A接口供電。
無線充電器支持爲單個手機無線充電,在面板兩側通過殼體設計來夾緊固定手機,穩定可靠。無線充電器通過卡扣固定在扶手箱外側。下面充電頭網就帶來特斯拉這款無線充電器的拆解,一起來看看內部的方案和用料。
特斯拉車載無線充電器開箱
特斯拉車載無線充電器採用紙盒包裝。
紙盒粘貼標籤,印有產品料號和品名車載無線充電器。
拆開外層紙盒,在內部爲黑色包裝盒。
包裝盒粘貼料號標籤。
在特斯拉logo下方印有一句話,“Made on Earth by humans”,意思是說“地球出品,人類製造”。
包裝內部爲車載無線充電器和固定支架。
無線充電器正面一覽,從上方放入手機進行無線充電,同時還起到固定作用。
凸起表示內置線圈位置。
面板兩側殼體設計用來固定手機。
手機放在殼體中間。
在無線充電器底部設有連接線。
連接線設有護套保護。
固定無線充電器的卡扣特寫。
在無線充電器側面設有用於固定的凸起。
用於固定的凸起結構特寫。
無線充電器後蓋通過螺絲固定,在後蓋上粘貼信息標籤。
無線充電器型號爲WC1,輸入爲5V3.5A,輸出爲7.5V/7.5W。
測得自帶的USB線長度約爲29cm。
在USB線上固定塑料環。
USB-A接口特寫。
測得無線充電器重量約爲164g。
特斯拉車載無線充電器拆解
看完了特斯拉車載無線充電器的外觀展示,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。
擰下固定後蓋的螺絲,拆開無線充電器外殼。
後殼內部採用金屬化處理起到屏蔽作用。
後殼內部印有特斯拉標識,採用PC+ABS材質,2020年3月生產。
對應PCB觸點位置粘貼導電銅箔。
PCBA模塊通過螺絲和定位柱固定在殼體內部,對應導電銅箔的位置焊接彈片接地。
電源輸入導線通過膠帶粘貼固定。
PCBA模塊粘貼塑料片絕緣。
無線充電線圈粘貼在鋁板上,鋁板通過卡扣與外殼固定。
固定PCBA模塊的螺絲特寫。
從殼體中取出PCBA模塊。
殼體內部同樣採用金屬化處理屏蔽。
對應PCB觸點位置粘貼導電銅箔。
前殼也採用PC+ABS材質。
PCBA模塊正面一覽,左上角焊接電源輸入線,在左下角焊接無線充電主控芯片,右側焊接兩個無線充電線圈和熱敏電阻。
PCBA模塊背面一覽。左側焊接用於無線充電線圈切換的MOS管,諧振電容。下方焊接無線充電功率管。在底部焊接同步升降壓電路,右側焊接濾波電感。
無線充電主控芯片採用NXP恩智浦MWCT1013AVLH,是一款汽車級的多線圈無線充電發射控制器,支持15W單線圈和多線圈應用。芯片內部集成數字解調,固定工作頻率,並支持抖頻技術降低干擾。芯片內部集成同步升降壓控制和功率全橋控制,通過外置的驅動器進行開關管驅動,採用LQFP64封裝。
芯片外置的8.000MHz時鐘晶振特寫。
用於爲MCU供電的穩壓芯片來自MPS芯源半導體,絲印T3,型號爲MPQ8904,是一顆汽車級500mA輸出的線性穩壓器,支持2.5-6.5V輸入電壓,符合汽車應用的AEC-Q100標準,採用QFN-8封裝。
雙運放來自TI德州儀器,絲印AKAA,型號LMV822-Q1,爲汽車級AEC-Q100 1級版本,採用VSSOP8封裝。
USB-A接口導線焊接連接到PCBA模塊。
輸入端連接TVS進行過壓保護,TVS來自安世,絲印AL,型號PTVS20VS1UR,耐壓20V,符合AEC-Q101標準,採用SOD-123W封裝。
USB2.0轉I2C/UART協議轉換器來自微芯科技,型號MCP2221A,支持全速USB連接,具備GPIO接口,可通過USB接口傳送I2C總線數據,符合AEC-Q100標準,採用QFN4*4封裝。
濾波電感採用貼片焊接。
電解電容與MLCC電容並聯用於輸入濾波,濾波電容來自尼吉康,爲UUD系列低阻貼片電容,符合AEC-Q200標準,規格爲47μF35V。
兩顆半橋驅動器用於同步升降壓電路開關管驅動,驅動器來自DIODES,型號DGD05473,內置50V耐壓高側驅動器,具備1.5A/2.5A輸出電流能力,內部集成自舉二極管,採用U-DFN3030封裝。
用於同步升降壓電路的開關管來自onsemi安森美,型號NVTFS5811NL,NMOS,耐壓40V,導阻6.7mΩ,採用WDFN8封裝。
輸入端下管型號相同,左側設有15mΩ取樣電阻用於電流檢測。
合金電感用於升降壓電壓轉換,來自Coilcraft,電感值爲10μH。
輸出端上管型號相同。
輸出端下管型號相同。
肖特基二極管來自安世,型號PMEG060V050EPD,規格爲60V5A,符合AEC-Q101標準,採用SOT1289封裝。
四顆並聯的MLCC濾波電容特寫。
濾波電容來自尼吉康,規格爲47μF35V。
用於檢測輸出電流的取樣電阻特寫。
電流採樣放大器來自TI德州儀器,絲印OFT,型號爲INA214-Q1,是一顆汽車級雙向電流檢測器,支持高側或低側測量,符合AEC-Q100標準。芯片支持26V輸入電壓,支持-40~125℃工作溫度,採用SC70封裝。
貼片濾波電感特寫。
兩顆MLCC電容並聯濾波。
半橋驅動器用於無線充電功率管驅動,驅動器來自DIODES,型號DGD05473,與同步升降壓電路驅動器型號相同。
另一顆同型號的半橋驅動器特寫。
四顆無線充電功率管和濾波MLCC電容特寫。
用於無線充電的功率管來自onsemi安森美,型號NVTFS5811NL,與同步升降壓開關管型號相同。
四顆並聯的NPO諧振電容特寫。
用於無線充電線圈切換的MOS管來自DIODES,型號DMT10H017LPD,雙NMOS,耐壓100V,導阻17.4mΩ,採用PowerDI5060-8封裝。
兩個無線充電線圈重疊放置,適配不同手機無線充電線圈位置。
在無線充電線圈中心位置放置熱敏電阻,用於檢測溫升。
熱敏電阻引線粘貼膠帶固定。
無線充電線圈採用紗包線繞制。
兩個無線充電線圈和熱敏電阻焊點特寫。
用於連接到外殼接地的金屬彈片特寫
全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
最後附上特斯拉車載無線充電器的核心器件清單,方便大家查閱。
特斯拉這款車載無線充電器爲官方出品,爲早期不支持無線充電的Model S和Model X加裝。無線充電器支持7.5W輸出功率,並採用USB-A接口供電。無線充電器支持單個手機充電,並通過殼體結構設計固定手機,簡單可靠。
充電頭網通過拆解了解到,特斯拉這款無線充電器採用恩智浦MWCT1013AVLH無線充電主控搭配四顆DIODES DGD05473驅動器,分別用於同步升降壓MOS管和無線充電全橋MOS管驅動。芯源半導體MPQ8904穩壓芯片用於爲無線充電主控供電。
對應內部同步升降壓MOS管和無線充電MOS管均採用安森美NVTFS5811NL,採用DIODES DMT10H017LPD雙NMOS用於無線充電線圈切換。殼體內部採用金屬化處理屏蔽,在PCB上焊接彈片接觸接地,並採用車規級器件,方案及用料紮實可靠。