在車(chē)充中使用大電流頂針代替彈簧有什么好處?
文章出處:行業(yè)資訊 責任編輯:深圳市華榮華電子科技有限公司 閱讀量:- 發(fā)表時(shí)間:2022-06-13 00:00:00
現在越來(lái)越多的人都買(mǎi)了汽車(chē)代步,長(cháng)途旅行,運送貨物,可以說(shuō)是生活中的一部分了。人們在車(chē)里面停留的時(shí)間也是越來(lái)越長(cháng),有時(shí)還會(huì )在車(chē)內用手機看視頻或者打開(kāi)電腦辦公等等。隨著(zhù)人們在車(chē)內停留的時(shí)間變長(cháng),車(chē)充可以在車(chē)內為手機充電,筆記本充電,也可以為其它辦公設備充電。自然也和充電寶同樣重要了,是每個(gè)有車(chē)一族必不可少的重要配件。
車(chē)充通過(guò)插入點(diǎn)煙器插孔,通過(guò)汽車(chē)電瓶供電小車(chē)輸出12V,卡車(chē)輸出24V,通過(guò)車(chē)充轉換成手機可以接受的電壓5V/9V/10V/12V等,部分大功率車(chē)充還可以通過(guò)內置的升降壓升壓至15V和20V,為手機充電和筆記本電腦充電。小功率的車(chē)充通常為降壓架構,能夠滿(mǎn)足通用的手機充電。比如:以下為兩種升壓的大功率車(chē)充。
而隨著(zhù)手機充電功率的大幅提升,通過(guò)內置高效大功率的同步升降壓電路,車(chē)充的輸出功率也跟隨著(zhù)充電器的腳步,輸出功率來(lái)到了USB PD3.0上限的100W,足以滿(mǎn)足筆記本電腦的正常使用。
百瓦大功率車(chē)充輸入電流是多少充電頭網(wǎng)前段時(shí)間對智融新推出的SW7203雙向同步升降壓控制器進(jìn)行了測試,測試采用12V輸入,升壓輸出20V5A模擬筆記本100W充電的場(chǎng)景。模擬電池顯示板端輸入電流達到了8.7A,這就是說(shuō)我們在車(chē)上使用大功率車(chē)充為筆記本和手機充電時(shí),最大電流有可能接近10A的點(diǎn)煙器輸出電流上限。以下為負載大功率車(chē)充實(shí)物測試100W。
我們需要弄明白,車(chē)充在點(diǎn)煙器內是如何取電的,才能夠明白車(chē)充需要如何設計,才能夠承受接近10A的大電流。
我們依據中華人民共和國通信行業(yè)標準,移動(dòng)通信終端車(chē)載直流電源適配器及接口技術(shù)要求和測試方法里對車(chē)充的連接結構和機械結構規范按行業(yè)要求標準,車(chē)充正極是彈性結構,依靠彈性,連接點(diǎn)煙器內部的正極,通過(guò)負極彈片的彈力,靠摩擦力固定在點(diǎn)煙器外殼內壁上,正負極連通取電。
傳統車(chē)充典型剖析對于小功率的車(chē)充,總輸出功率不超過(guò)20W來(lái)說(shuō),輸入電流小于2A,正極可以簡(jiǎn)單的使用彈簧來(lái)提供彈性兼取電功能,無(wú)需特殊設計即可滿(mǎn)足小功率的供電需求。
而對于大功率的車(chē)充來(lái)說(shuō),則不會(huì )使用傳統簡(jiǎn)單的彈簧設計,上面介紹車(chē)充在100W輸出時(shí),輸入電流已經(jīng)達到8.7A,實(shí)際應用中電流還會(huì )更高。彈簧在流過(guò)大電流時(shí)會(huì )發(fā)熱,產(chǎn)生高溫發(fā)生軟化,機械性能下降導致接觸不良不能使用的情況。如圖大電流會(huì )導致彈簧和塑料外殼冒煙軟化!
也有一部分車(chē)充曾經(jīng)在正極彈簧內部焊接導線(xiàn),使其電流通過(guò)的橫截面積增大,抗過(guò)大電流。圖中可以看到正極彈簧頂部是壓接的銅質(zhì)端帽,可以確保和正極良好的接觸。另外一部分是直接在彈簧上焊接,使用久了容易脫焊,失去了導線(xiàn)原有的作用。而焊接導線(xiàn)均需人工操作,增添了產(chǎn)品成本。
為何需要頂針代替彈簧隨著(zhù)USB PD的盛行,多家品牌紛紛推出了支持百瓦輸出的車(chē)充,通過(guò)充電頭網(wǎng)對多款車(chē)充的拆解,這些車(chē)充無(wú)一例外的都使用了大電流頂針來(lái)代替傳統正極彈簧。
那么使用大電流頂針代替彈簧有什么好處呢?能夠讓多家廠(chǎng)商拋棄使用彈簧正極,大電流頂針一定是有很多優(yōu)點(diǎn),才會(huì )讓廠(chǎng)商不約而同的使用。以下是兩種不同結構的頂針使用實(shí)物。
我們先來(lái)看倍思160W三口快充車(chē)充,倍思160W車(chē)充內置一路100W輸出升降壓和兩路獨立的降壓電路,共計三路獨立輸出,提供100W+30W+30W的輸出功率。通過(guò)拆解可以看出,車(chē)充使用多塊電路板組合焊接,兩塊較大的電路板通過(guò)正極頂針的小板連接在一起。
我們再來(lái)看小米100W快充車(chē)充,小米100W車(chē)充為一路100W輸出升降壓和一路降壓電路,內部使用兩塊PCB分別焊接降壓和升降壓電路。在拆解中看到,兩塊電路板的正極處也是由正極頂針連接的,同時(shí)起到支撐和散熱作用。
由于大功率的車(chē)充內置升降壓電路,元件較多,設計也比較復雜,內部通常使用多塊PCB組合焊接的形式。使用小板焊接頂針,一方面可以起到固定支持內部電路板結構的作用,另外一方面正極頂針在流過(guò)大電流時(shí)產(chǎn)生的熱量,也可以通過(guò)PCB散發(fā)出去,避免高溫影響頂針內彈簧性能。
正極使用頂針有哪些優(yōu)勢車(chē)充正極使用的大電流頂針,由三個(gè)部分組成,分為實(shí)心的針軸,提供彈性的彈簧和外殼針管。將彈簧和針軸放入針管中,再將針管頂部鉚壓固定住針軸生產(chǎn)出頂針。其中頂針頭部為實(shí)心,外殼厚壁,具有較高的機械強度和通流能力,電流全程直接從針軸和針管流過(guò),直接接觸不通過(guò)彈簧,避免了彈簧發(fā)熱老化問(wèn)題。
并且大電流頂針均使用較厚的鍍金,接觸良好耐磨損,厚壁加厚鍍金,電阻很小。并且鍍金層在高溫情況下不會(huì )發(fā)生氧化,使用壽命長(cháng),是高端大功率車(chē)充優(yōu)先選擇的正極連接方式。
充電頭網(wǎng)總結想不到吧,伴隨著(zhù)時(shí)間的發(fā)展,短短幾年,USB PD就正式普及了百瓦快充,也對車(chē)充的構造產(chǎn)生了巨大變革。從彈簧正極,18W輸出,到大電流頂針正極,100W輸出。大電流頂針為車(chē)充的可靠性和壽命提供了極大的改善,正成為高端車(chē)充的主流選擇。
短短幾年,我們見(jiàn)證了USB PD的功率發(fā)展,也見(jiàn)證了USB PD標準化規范為快充產(chǎn)業(yè)化所做出的貢獻。USB PD真正讓不同品牌的,不同種類(lèi)的設備,都能使用同一個(gè)充電器充電。未來(lái),更多新技術(shù)將會(huì )應用到USB PD快充上面,降低普及門(mén)檻,減少地球垃圾。
深圳市華榮華探針生產(chǎn)公司的產(chǎn)品被廣泛應用在ICT、ICT、PCB、FPC等設備及電腦、電信、汽車(chē)、軍事領(lǐng)域的測試和其他通訊產(chǎn)品上。探針的種類(lèi)包括:半導體高頻測試針、電流針、充電針、大電流針、開(kāi)關(guān)針、PCB測試針、BGA雙頭針、ICT測試針、彈簧測試針及精密五金件和各種標準與非標的消費五金件、汽車(chē)醫療配件、汽車(chē)配件、機械配件、醫療配件、電子配件;PCB制造商、高品質(zhì)ICT測試針