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據(jù)乘聯(lián)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，6月份新能源汽車預估銷量為86萬，同比增長32.7%，滲透率預計將提升至49.1%，有望在今年突破50%大關。隨著新能源汽車的滲透率逐步提高，充電設備的需求也隨之增加。

充電槍的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其便攜性上。相較于公共的充電樁，充電槍體積小巧，便于攜帶，在家庭充電場景以及應急充電場景中得到了廣泛的應用。

當下市面上的充電槍產(chǎn)品通常配備智能管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)控充電狀態(tài)、自動調(diào)節(jié)充電功率，并提供過流保護、短路保護等多重安全保障。這些功能不僅提升了用戶的使用體驗，還大大增強了充電過程的安全性。

接下來，Big-Bit將為大家拆解一款主流的充電槍產(chǎn)品，看看里面用到了哪些元器件。

充電槍介紹

從正面我們可以看到該充電槍主要由充電槍、插頭、線纜組成。

在充電槍體上設計有鎖扣按鈕，配合槍頭的鎖扣可以讓充電槍在充電時與汽車鎖定，防止脫落以及誤拔。

▲槍頭鎖扣特寫

槍頭端為國標七孔槍頭，中間為地線，火線與零線插頭上有一層塑料罩，防止誤觸。

槍身兩側(cè)設有指示燈，用來顯示工作狀態(tài)。

線材規(guī)格：3X2.5mm²

插頭規(guī)格：16A-250V~

充電槍拆解

接下來我們將這款充電槍拆開，看看其內(nèi)部的設計與用料。

擰開尾部的螺絲，將充電槍拆開?？梢钥吹絻?nèi)部的PCB板。

PCB板背面

在PCB板背面我們可以看到有計量芯片、運放芯片、驅(qū)動芯片、整流橋和供電芯片等元器件。

計量芯片

計量芯片是影響充電槍性能的關鍵元器件，該充電槍所使用的計量芯片來自于上海貝嶺，型號為BL0942，封裝形式為SSOP10L。

BL0942是一顆內(nèi)置時鐘免校準的電能計量芯片，其內(nèi)部集成了兩路高精度的Sigma-Delta ADC，參考電壓，電源管理等模擬電路模塊，以及處理有功功率、電流電壓有效值等電參數(shù)的數(shù)字信號處理電路。

該芯片通過UART/SPI接口輸出數(shù)據(jù)，其專利防潛動設計確保在無電流時噪聲功率不被計入電能脈沖。

BL0942能夠測量電流、電壓有效值、有功功率、有功電能量等參數(shù)，并輸出快速電流有效值用于過流保護，為充電安全提供實時數(shù)據(jù)，以確保在異常情況下能夠及時切斷電源，避免可能的安全事故。

其本身高可靠性及一次校準/免校準功能，對于整機廠的生產(chǎn)非常便利。

BL0942在電流電壓等電參數(shù)測量精度的長期穩(wěn)定性上有著不錯的優(yōu)勢，能夠充分滿足智能插座、智能家電、單相多功能電能表及用電信息大數(shù)據(jù)采集等領域的需要，且具有較高的性價比。

整流橋

整流橋來自虹楊，型號為ABS10，規(guī)格為1000V，0.8A。

運算放大器

該運算放大器來自友順(UTC)，型號為TL074，封裝形式為SOP-14。

UTC TL074 是一款高速 J-FET 輸入四通道運算放大器，內(nèi)部集成了高壓J-FET和雙極晶體管。

TL074在該電路中主要用于信號檢測放大。

達林頓驅(qū)動器

該達林頓驅(qū)動來自微盟電子，型號為ME2003，封裝形式為SOP-16。

ME2003是一款高壓大電流達林頓管陣列，包含7個集電極開路、發(fā)射極共用的達林頓管。每個達林頓管額定電流500mA。

ME2003還包含鉗位二極管，使輸入輸出固定在反向，以簡化電路板布局。

ME2003 可以驅(qū)動較寬的負載，電磁線圈、繼電器、直流電機、LED 顯示屏、白熾燈、熱打印頭和大功率緩沖器等設備均可驅(qū)動。

該器件在電路中用來驅(qū)動繼電器。

PCB板正面

在PCB板正面我們可以看到有MCU、電源IC、光耦、LDO、漏電保護IC、繼電器、電容、電感、壓敏電阻、熱敏電阻等相關元器件。

MCU

該MCU來自于雅特力(ARTERY)，型號為AT32F421K8T7，封裝形式為LQFP32。

AT32F421K8T7內(nèi)置ARM Cortex-M4內(nèi)核，最高主頻120MHz，內(nèi)置64KB FLASH，16KB SRAM。

該MCU還集成了1個ADC，2個USART、2個SPI、2個I²C等多個串口。可充分滿足高速數(shù)據(jù)采集、混合信號處理和工業(yè)控制與電機應用要求。

AT32F421K8T7在該電路主要用于參數(shù)采集，充電控制和LED顯示。

LDO

該LDO來自于友順(UTC)，型號為UR133/A，封裝形式為SOT-223。

UR133/A 是300/500mA 固定輸出電壓低壓差線性穩(wěn)壓器，最大輸入電壓12V。

該LDO主要用于為MCU供電。對于尋求更優(yōu)性價比的用戶，上海貝嶺提供了性能相當?shù)奶娲a(chǎn)品，型號為ME6231。

光耦

型號為COSMO 357NT的光耦芯片，封裝形式為SOP-4。

該光耦芯片主要用于高低壓電路的隔離。

開關電源IC

該開關電源IC來自于芯朋微，型號為PN8135，封裝形式為SOP-8。

PN8135內(nèi)部集成了PWM控制器和一顆650V功率MOSFET，專用于高性能的交直流轉(zhuǎn)換開關電源。

PN8135支持過溫保護、過流保護、過載保護、軟啟動等功能。如果考慮到供應鏈多樣性和成本控制，上海貝嶺的ME8112可作為一個可靠的替代方案。

漏電保護IC

該漏電保護IC來自復旦微電子，型號為FM2147，封裝形式為SOP-8。

FM2147 是高性能漏電保護器專用電路。內(nèi)部包括穩(wěn)壓電源、放大電路、比較電路、跳閘控制器以及跳閘驅(qū)動電路。

FM2147在該電路中主要用于檢測輸出電路漏電信號，進行漏電保護。

▲拆解全家福

以上為本次拆解的全部內(nèi)容。

Big-Bit拆解總結(jié)

通過此次拆解我們可以看到該款充電槍有著10A的電流輸出，最大支持2.5KW輸出功率。同時，相較于其他的充電槍，該充電槍舍棄了控制盒的設計，將控制盒集成到充電槍身部分，這樣使得該款充電槍更加的便攜，更加符合充電槍的使用場景。

對于新能源汽車充電槍等汽車相關的產(chǎn)品而言，安全和穩(wěn)定是產(chǎn)品的首要指標。對于相關元器件產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性的需求也要遠遠高于消費電子類產(chǎn)品。

通過對電路和相關元器件的分析，Big-Bit發(fā)現(xiàn)，該電路板包含了檢測電路、控制電路和保護電路。

它在保持機身小巧便攜的同時，還實現(xiàn)了過溫保護、過壓保護、過流保護、漏電保護和充電狀態(tài)智能管理等多項功能，保障了充電的穩(wěn)定性和安全性。幫助該款充電槍實現(xiàn)安全和穩(wěn)定特性的關鍵元器件之一是來自上海貝嶺的BL0942計量芯片。

計量芯片的性能直接影響到充電過程的效率和安全性。BL0942能夠提供精確的電參數(shù)測量，保證充電過程的效率和安全性。

同時，BL0942還對過流過載等電參數(shù)實時監(jiān)控，為充電安全提供實時數(shù)據(jù)，以確保在異常情況下能夠及時切斷電源，避免可能的安全事故。

BL0942還支持寬范圍的高精度測量，特別是小電流檢測時的高精度、高穩(wěn)定性、強抗干擾能力，使其能夠應對應對新能源汽車多變的充電需求。

此外，BL0942提供一次性校準或免校準功能，大大簡化了生產(chǎn)和后期維護工作，對于整機廠的生產(chǎn)非常便利。

上海貝嶺為BL0942芯片提供全套的技術支持和服務，包括硬件參考電路、設計布板時的指導以及參考應用軟件底層接口。

這些支持確?？蛻艨梢钥焖佟o縫地將BL0942芯片集成到各種充電設備中，加快產(chǎn)品開發(fā)周期并減少市場上的推遲時間。

這些特性使得BL0942芯片在新能源汽車充電槍的應用中表現(xiàn)出色，不僅滿足了現(xiàn)代充電設備對精度和可靠性的高標準要求，還提供了全方位的技術支持，幫助客戶優(yōu)化產(chǎn)品性能和市場競爭力。

在處理器方面，該充電槍使用的主控MCU為雅特力的AT32F421K8T7，其內(nèi)置ARM Cortex-M4內(nèi)核，支持高速數(shù)據(jù)采集和混合信號處理，為整個系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的控制和處理能力。

在電源管理方面，友順的UR133/A LDO為MCU提供穩(wěn)定電壓，芯朋微的PN8135開關電源IC支持過溫保護、過流保護、過載保護和軟啟動等功能，為充電槍的電源系統(tǒng)提供了全面保護。

復旦微的FM2147漏電保護IC則用于檢測輸出電路漏電信號，確保充電過程中的安全性。

繼電器和電容等元器件在電路保護和電流控制方面發(fā)揮了關鍵作用。高壓濾波電容、壓敏電阻等元器件則用于電壓保護，進一步提升了充電槍的安全性和可靠性。