奔馳E級USB充電模塊拆解報告

奔馳E級USB充電模塊拆解報告

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車廠出現了一臺神奇的設計，12個USB充電口，像裝修房子一樣。而其實汽車電源的設計具有特殊性，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很不容易， 12個談何簡單。

USB口涉及到要轉化成低電壓，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電壓可能會導致整個后端的電壓輸出不穩定超出電池的限制。

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。

這些電源轉換器的瞬態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顆發光顆粒的幾何多光束LED大燈。

而除了這些傳統的科技配置外，相信這個級別的消費主力也同樣關注座艙內的設計。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。

外觀

整個模塊外殼是ABS塑料，外部是磨砂質感，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

內部

擰掉背面兩顆螺絲，可以看到模塊內部結構。結構本身不復雜， PCB板大概只占到1/3的面積，很大的空間都是沒有利用的。由于機械結構和設計厚度的限制，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MPS的汽車級芯片MPQ448x。

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

我覺得豪車，比如BMW、奔馳、奧迪這幾家的工程師還是挺嚴謹的，也為細節付出了很多的成本，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。國內神車布置12個充電口，總不至于這么設計吧，弄個消費級別的埋在里面，理念不同，結果自然也不同。

審核編輯：彭菁