时间: 2024-10-27 01:54:59 | 作者: 产品中心
【哔哥哔特导读】随着新能源汽车市场的蓬勃发展，充电设备的需求也在持续不断的增加。本文将通过对一款主流充电枪产品的拆解，详细解析其内部元器件。
据乘联会发布的多个方面数据显示，6月份新能源汽车预估销量为86万，同比增长32.7%，渗透率预计将提升至49.1%，有望在今年突破50%大关。随着新能源汽车的渗透率慢慢地提高，充电设备的需求也随之增加。
充电枪的优势大多数表现在其便携性上。相较于公共的充电桩，充电枪体积小巧，便于携带，在家庭充电场景以及应急充电场景中得到了广泛的应用。
当下市面上的充电枪产品通常配备智能管理系统，能够实时监控充电状态、自动调节充电功率，并提供过流保护、短路保护等多重安全保障。这些功能不仅提升了用户的使用体验，还大大增强了充电过程的安全性。
接下来，Big-Bit将为大家拆解一款主流的充电枪产品，看看里面用到了哪些元器件。
在充电枪体上设计有锁扣按钮，配合枪头的锁扣可以让充电枪在充电时与汽车锁定，防止脱落以及误拔。
枪头端为国标七孔枪头，中间为地线，火线与零线插头上有一层塑料罩，防止误触。
在PCB板背面我们大家可以看到有计量芯片、运放芯片、驱动芯片、整流桥和供电芯片等元器件。
计量芯片是影响充电枪性能的关键元器件，该充电枪所使用的计量芯片来自于上海贝岭，型号为BL0942，封装形式为SSOP10L。
BL0942是一颗内置时钟免校准的电能计量芯片，其内部集成了两路高精度的Sigma-Delta ADC，参考电压，电源管理等模拟电路模块，以及处理有功功率、电流电压有效值等电参数的数字信号处理电路。
该芯片通过UART/SPI接口输出数据，其专利防潜动设计确保在无电流时噪声功率不被计入电能脉冲。
BL0942能够测量电流、电压有效值、有功功率、有功电能量等参数，并输出快速电流有效值用于过流保护，为充电安全提供实时数据，以确保在异常情况下能够及时切断电源，避免可能的安全事故。
BL0942在电流电压等电参数测量精度的长期稳定性上有着不错的优势，能够充分满足智能插座、智能家电、单相多功能电能表及用电信息大数据采集等领域的需要，且具有较高的性价比。
该运算放大器来自友顺(UTC)，型号为TL074，封装形式为SOP-14。
UTC TL074 是一款高速 J-FET 输入四通道运算放大器，内部集成了高压J-FET和双极晶体管。
ME2003是一款高压大电流达林顿管阵列，包含7个集电极开路、发射极共用的达林顿管。每个达林顿管额定电流500mA。
ME2003 可以驱动较宽的负载，电磁线圈、继电器、直流电机、LED 显示屏、白炽灯、热打印头和大功率缓冲器等设备均可驱动。
在PCB板正面我们能够正常的看到有MCU、电源IC、光耦、LDO、漏电保护IC、继电器、电容、电感、压敏电阻、热敏电阻等相关元器件。
该MCU还集成了1个ADC，2个USART、2个SPI、2个I²C等多个串口。可充分满足高速数据采集、混合信号处理和工业控制与电机应用要求。
AT32F421K8T7在该电路主要用于参数采集，充电控制和LED显示。
UR133/A 是300/500mA 固定输出电压低压差线性稳压器，最大输入电压12V。
该LDO主要用于为MCU供电。对于寻求更优性价比的用户，上海贝岭提供了性能相当的替代产品，型号为ME6231。
PN8135内部集成了PWM控制器和一颗650V功率MOSFET，专用于高性能的交直流转换开关电源。
PN8135支持过温保护、过流保护、过载保护、软启动等功能。如果考虑到供应链多样性和成本控制，上海贝岭的ME8112可作为一个可靠的替代方案。
该漏电保护IC来自复旦微电子，型号为FM2147，封装形式为SOP-8。
FM2147 是高性能漏电保护器专用电路。内部包括稳压电源、放大电路、比较电路、跳闸控制器以及跳闸驱动电路。
通过此次拆解我们可以看到该款充电枪有着10A的电流输出，最大支持2.5KW输出功率。同时，相较于其他的充电枪，该充电枪舍弃了控制盒的设计，将控制盒集成到充电枪身部分，这样使得该款充电枪更加的便携，更加符合充电枪的使用场景。
对于新能源汽车充电枪等汽车相关的产品而言，安全和稳定是产品的首要指标。对于相关元器件产品的一致性和稳定性的需求也要远远高于消费电子类产品。
通过对电路和相关元器件的分析，Big-Bit发现，该电路板包含了检测电路、控制电路和保护电路。
它在保持机身小巧便携的同时，还实现了过温保护、过压保护、过流保护、漏电保护和充电状态智能管理等多项功能，保障了充电的稳定性和安全性。帮助该款充电枪实现安全和稳定特性的关键元器件之一是来自上海贝岭的BL0942计量芯片。
计量芯片的性能直接影响到充电过程的效率和安全性。BL0942能够提供精确的电参数测量，保证充电过程的效率和安全性。
同时，BL0942还对过流过载等电参数实时监控，为充电安全提供实时数据，以确保在不正常的情况下能够及时断电，避免可能的安全事故。
BL0942还支持宽范围的高精度测量，特别是小电流检测时的高精度、高稳定性、强抗干扰的能力，使其能够应对应对新能源汽车多变的充电需求。
此外，BL0942提供一次性校准或免校准功能，大大简化了生产和后期维护工作，对于整机厂的生产非常便利。
上海贝岭为BL0942芯片提供全套的技术上的支持和服务，包括硬件参考电路、设计布板时的指导以及参考应用软件底层接口。
这些支持确保客户能快速、无缝地将BL0942芯片集成到各种充电设备中，加快产品研究开发周期并减少市场上的推迟时间。
这些特性使得BL0942芯片在新能源汽车充电枪的应用中表现出色，不仅满足了现代充电设备对精度和可靠性的高标准要求，还提供了全方位的技术上的支持，帮助客户优化产品性能和市场竞争力。
在处理器方面，该充电枪使用的主控MCU为雅特力的AT32F421K8T7，其内置ARM Cortex-M4内核，支持高速数据采集和混合信号处理，为总系统提供了稳定的控制和处理能力。
在电源管理方面，友顺的UR133/A LDO为MCU提供稳定电压，芯朋微的PN8135开关电源IC支持过温保护、过流保护、过载保护和软启动等功能，为充电枪的电源系统提供了全面保护。
复旦微的FM2147漏电保护IC则用于检测输出电路漏电信号，确保充电过程中的安全性。
继电器和电容等元器件在电路保护和电流控制方面发挥了关键作用。高压滤波电容、压敏电阻等元器件则用于电压保护，逐步提升了充电枪的安全性和可靠性。