小能人便携式储能电源拆解：多功能小电站
疫情之下，人们户外露营活动的增加。由于手机、电饭煲、平板电脑、智能音箱等用电设备增多，多功能的充电需求日益明显，目前便携式储能电源越来越受消费者青睐。便携式储能电源又叫做“大型充电宝”，不仅用于户外，而且还可家用应急。电源容量大，满足多种用电设备充电需求并且经久耐用等特性，成为便携式储能电源产品的核心卖点。
为了实际了解便携式储能电源的内部基本构造，本期《拆解》栏目选用的产品是小能人X16多功能便携式储能电源。某东显示，该产品线上销售量已突破2W+。目前火爆的多功能便携式储能电源内部构造到底如何？主要使用了哪些元器件？半导体产品在其中的应用情况如何？不妨通过拆解一探究竟。
下图是拆分前的包装外观。
外观正面
在包装盒上的一侧，标明了该便携式储能电源的产品参数。
从正面打开包装盒，内有泡沫材料塑形稳固。
取出泡沫材料，可以看到便携式储能电源本体和充电器包装。
脱离包装，全部取出。
经过测试，取出的便携式储能电源能够正常使用。
下图是配送的充电器，内侧产品参数清晰可见。
下图是便携式储能电源本体及其产品参数。
再细看该便携式储能电源使用功能的正面和背面。
正面来看，该便携式储能电源不仅可以显示电量、照明应急，而且支持多种输出接口，满足不同设备的用电需求。
接下来，正式进入拆解。首先将便携式储能电源顶部的手柄两端螺丝拧开，脱离手柄。
然后在便携式储能电源背部四个角落的螺丝依次拧开。
用工具将背部塑料盖贴缝处撬开。
外壳脱离后，再将里面塑料盖撬开。
同样的动作重复在正面塑料盖的贴缝处。
正面塑料盖的另外一处再撬开，使整个塑料盖全然松动，然后从银灰色外壳中，抽出器件整体。
下面是松动抽离后的状态。
再细看器件整体的顶部和底部，正面和背面的外观。
继续将器件整体外的黑色塑料壳松动脱离。
下图是掀开顶部塑料壳的样子，头部和腹部的两块电路板清晰可见。
继续拆离头部。
头部电路板脱离。
细看头部电路板的正反两面。
下面，主要看下头部电路板上使用的核心元器件。
元器件1：
型号：HT7550
HT75xx-1系列来自合泰，是一组采用CMOS技术实现的三端低功耗高电压。它们可以提供100mA的输出电流，并允许输入电压高达30V。它们提供了几个固定的输出电压范围从2.1V至12.0V的CMOS技术，确保低电压降和低静止电流。虽然主要为固定电压调节器而设计，但这些IC可以与外部元件一起使用，以获得可变电压和电流。
◼特点：
1)低功耗；
2)低电压降；
3)低温度系数；
4)高输入电压(高达30V)；
5)静态电流2.5 μA；
6)大电流输出: 100mA；
7)输出电压精度: 容差±3%。
◼应用领域：电池供电设备、通信设备、音频/视频设备
产品资料可参考：
元器件2：
型号：DC005NG
这种 N 沟道MOSFET采用先进的沟道技术和设计，提供低栅电荷的优秀 RDS (on)。它可用于各种各样的应用，来自于杜因特。
◼特点：
1) VDS = 30V，ID = 100A，RDS (ON) < 5mΩ@VGS = 10V；
2)低栅电荷；
3)绿色器材可供选择；
4)先进的高细胞密度沟道技术用于超低 RDS (ON)；
5)良好的散热包装。
产品资料可参考：
元器件3：
型号：CN3903
CN3903是具有内部功率MOSFET的低EMI特征、异步、降压、开关模式转换器。它提供了一个非常紧凑的解决方案，可在宽输入电源范围内提供3A连续电流，并具有出色的负载和线路调节。
CN3903实现了低EMI特征和良好控制的开关边沿。故障情况保护包括可编程输出过压保护、恒定导通时间模式和热关断。CN3903需要最少数量的现成标准外部组件。
◼产品特性：
1)4.5V至36V的宽工作输入范围；
2)3.0A连续输出电流；
3)500KHz开关频率；
4)打嗝模式短路保护；
5)内置过流限制；
6)可编程输出过压保护；
7)DCM模式可在轻负载下实现高效率；
8)集成内部软启动；
9)120/80mΩ低 RDS(ON)内部MOSFET；
10)输出可从0.925V调节；
11)低EMI特征；
12)100%占空比；
13)集成内部补偿；
14)热关断；
15)恒定导通时间模式。
◼应用领域：汽车娱乐、无线和DSL调制解调器、电脑娱乐、车载充电器电源
元器件4：
型号：DTM4015
该型号是一款P通道40V(D-S) MOSFET，已经过100% Rg 和UIS测试，来自鼎日半导体。
◼应用领域：适配器切换、负载切换、电源管理、移动计算
产品资料可参考：
元器件5：
型号：SS54
SS54肖特基二极管，无标识。
元器件6：
型号：4407
此器件为一款贴片MOS。
元器件7：
无标单片机，SOP-20封装。
元器件8：
100μF 35V 330μF 35V
以上两款铝电解电容均来自宏远纳川。
接下来，继续拆解该便携式储能电源的腹部电路板。
松动周围的螺丝和排线接口。
取出电源腹部的电路板。
下面继续查看腹部电路板的核心元器件。
元器件9：
型号：CM1033
CM1033系列来自创芯微，是一款专用于 3 串锂/铁电池或聚合物电池包的保护芯片，内置有高精度电压检测电路和电流检测电路，通过检测每节电池的电压、充放电电流等信息，实现电池过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流等保护功能。
◼功能特点：
1) 高精度电池电压检测功能；
2) 三段放电过电流保护功能；
4) 充电器检测及负载检测功能；
5) 过充电，过放电，过电流保护延时内置(无需外接电容)；
6) 电池断线保护功能；
7) 低电流消耗；
8) 无铅、无卤素。
◼应用领域：电动工具、扫地机器人、UPS后备电源
具体产品资料可参考：
元器件10：
型号：FIR13N50FG
此款是先进的N-Ch功率MOSFET-G，来自福斯特。
◼特点：
1) 快速开关；
2) 低 ON 电阻(Rdson ≤0.5 Ω)；
3) 低栅电荷(典型数据: 85nC)；
4) 低反向传输电容(典型数据: 100pF)；
5)100% 单脉冲雪崩能量测试。
◼应用领域：适配器和充电器的电源开关电路。
产品资料可参考：
元器件11：
型号：DC005NG
同上。
元器件12：
型号：PE004TG
这种N沟道MOSFET采用先进的沟道技术和设计，提供了低栅电荷的优良 RDS (on) ，可用于广泛的应用领域。
◼特点：
1) VDS = 60V，ID = 130A，RDS (ON)< 3.5 mΩ@VGS = 10V;
2) 低栅电荷；
3) 绿色器件可用；
4) 先进的高密度沟槽技术用于超 RDS (ON)；
5) 良好的散热封装。
产品资料可参考：
元器件13：
型号：TL494C
TL494CN/CDR是一块开关式脉冲宽度调控电路，主要用于开关式电源控制。它采用SOP16封装形式，来自泰格电子。
◼主要特点：
1)完善的脉宽调控电路；
2)含主动或从动振荡器；
3)含双误差放大器；
4)含 5V参考电源；
5)死区控制可调；
6)独立的输出晶体管(源流或陷流 200mA)；
7)输出控制方式采用推挽式或单端式。
产品资料可参考：
元器件14：
型号：EL357N
此款是4PIN SOP光电晶体光电耦合器EL357NH-G系列，来自亿光电子。
◼特点：
1)无卤素；
2)工作温度-55℃ ~ 125℃；
3)紧凑型4引脚标准操作规程(2.0 mm)；
4)符合EU REACH；
5)无铅和RoHS标准；
6) UL和cUL 批准(No. E214129)；
7) VDE 批准(NO.132249)；
8)SEMKO、NEMKO、DEMKO、FIMKO批准。
◼应用领域：DC-DC转换器、可编程控制器、通信设备、不同电位和阻抗电路之间的信号传输
产品资料可参考：
元器件15：
型号：ES3J
ES3J快速整流器，无标识。
元器件16：
型号：RS1M
RS1M快恢复二极管，无标识。
元器件17：
3300μF 25V 22μF 400F
以上两款铝电解电容也均来自宏远纳川。
元器件18：
CBB22薄膜电容，0.22μF，630V，无标识。
元器件19：
此款则是32V、30A的插件式保险丝。
元器件20：
以上也是无标器件。
再来看看电源底部的锂电池组。
以下可多角度看到3块重叠的锂电池组外观。
最后，来一张拆解后的“全家福”。
全部拆解完毕。
半导体器件应用网总结
通过拆解我们发现，该便携式储能电源产品采用了锂电池保护IC、整流器、多类型的功率MOSFET以及多款铝电解电容和保险丝等元器件，综合体现了储能电源的应用与管理。
其中，创芯微的3串可充电的锂电池保护智能IC，支持AC/USB/车充借口输出，可实现过压、过载、过温、短路、过放和智能风冷等多重安全保护。多类型功率MOSFET、电压调节器和开关式电源控制的应用与设计使产品能够感应温度，当正常温度时不启动节省用电，而温度升高时主动开启散热。可能出于成本考虑或方案保密，两块电路板上多处使用无标识器件。
该便携式储能电源产品拥有AC/USB-A/USB-C等多种输出接口，输出功率高达250W，且内置逆变器，兼容直流、交流电使用，满足小型车载冰箱、小型电饭煲、笔记本电脑、智能手机、学习台灯、小型风扇等多种设备用电需求，是一款多功能的移动小电站。
另外，该便携式储能电源产品还自带LED照明灯，支持照明灯和SOS闪灯警示，对于户外露营用电、夜读照明学习、摆夜摊用电等场景也非常适用。
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