4路PD3.1桌面快充 300W 内置300W适配器

一、模块简介

基于智融SW3566芯片搭建4路快充模块

追求极致的空间利用率，在最小的体积和35mm外壳高度下塞下内置300W电源适配器和4路140W快充模块

 

二、应用场景

• 车充模块使用
• 快充模块使用

 

三、模块概述

• 每路单独最大功率均可达到140W
• 支持PD3.0/PD3.1/SCP/FCP/AFC/QC3+/QC3.0/QC2.0等快充协议
• 带屏幕可以显示每一路输出电压、电流、功率

 

四、模块参数

• 内部集成300W电源适配器
• 最大总输出功率：300W
• 输出电压：5V/9V/12V/15V/20V/28V
• 最大输出电流：5A
• 输入接口：C6 AC座子
• 输出接口：一体式TYPE-C+USBA 

类别	型号/规格	说明
主控 MCU	STM32F103RET6	Arm Cortex-M3 核心，512K Flash，主频 72MHz
PD电源芯片	SW3566H	Buck控制器带PD协议，必须使用主机版A+C（链接：点击）
主电源芯片	MK9218	Buck控制器
辅助电源芯片	LMR16020	Buck辅助电源
电流检测	INA180A3	4路输出电流检测
显示屏	1.9 英寸 TFT（ST7789）	分辨率 320×170，30P插接款（链接：点击）
USB端子	一体式A+C	TYPE-C母座+USB大电流母座双层接口（链接：点击）
AC端子	C6端子	JR-307R带开关梅花插座 C6（链接：点击）
电源适配器	36V或48V	48V 6.25A超薄小体积PFC开关电源（链接：点击）

 

五、使用说明

• 被充电设备接入TYPE-C端子或USBA端子
• 焊接完成之后需要测试以下测试点的电压，电压正常之后再进行装机，避免出现反复拆装机

• 如果PD芯片处的电压是0V或高于5V，请勿插入充电设备，有损坏的风险，应立即检查焊接情况

 

六、注意事项及备注

• 注意事项：长时间大功率充电需要注意温升情况（因为无风扇设计，目前存在有积热问题）
• 不带功率分配功能，如果因多个接口一起工作，功率超过300W，会导致适配器触发过功率保护，使用的时候需要特别注意
• 注意：不可使用STM32F103RCT6，FLASH容量不够
• 注意：INA180A3芯片由于最大所能承受的共模电压为26V，但在此应用中已经到了28V，芯片有概率存在异常（不会完全损坏，但输出值带有一定直流偏置，即无电流的时候显示有几十mA电流），可以通过更换芯片解决，但更好的方式是更换成3peak公司的TPA2296（此芯片最大输入共模电压可承受70V）
• SW3566电路的电容必须使用固态电容，否则在高功率的情况下可能会存在输出电压异常或电容严重发热问题
• 为降低成本，可不使用线艺SER2918电感，使用普通品牌的PQ2918电感即可
• 为降低成本，可不使用CSEG1010电感，使用EPC1050电感，但内阻增加会导致更严重的发热，需要加强散热
• 请勿接反输入正负极，可能导致模块损坏
• 请勿私自变更此模块中所使用的物料，因私自变更物料导致的模块不工作或无法正常运行的，一律不提供技术支持
• 此项目仅供DIY和学习使用，禁止用于任何形式的商业用途，或以商业用途的其他形式开发
• 未经作者授权，禁止转载

 

七、版本更新

• 软件更新：版本V1.0首次发行

 

焊接好的主板正面

 

主板背面

 

300W电源适配器，这里使用的是48V版本

 

嘉立创打样的铝合金型材外壳，尺寸124*35*130

本来想直接让嘉立创CNC加工端盖和开风扇进风孔，无奈怎么都抢不到1折券，只好作罢

 

屏幕板使用双面背胶贴在屏幕背面，PCB贴装位置需要尽量靠上，防止组装的时候屏幕板与主板发生干涉

 

C6插头焊接线材，使用一根短线连接L跟开关，如有热缩套管的话最好都套上

 

电源适配器放入铝合金型材外壳需要在底部贴上1mm厚导热硅脂垫片，用于将适配器底部金属板的热量传导至铝合金型材外壳

 

组装好成品

 

内部走线情况

适配器输出端到主板的VH3.96-4P连接线较长，可以适当的减短，可以减到60mm左右

 

正面，屏幕的位置太极限了，导致锁螺丝的时候螺丝压到了屏幕，碎了一个角落

需要更改中框，给屏幕厚度预留足够的形变量

 

接入一个支持PD3.1 140W移动电源进行充电测试，功率可以跑到130W

 

KM003C协议检测

 

K2协议检测

 

PD协议PDO挡位检测

 

MK9218和SW3566开关波形，无较大振铃，还可以

 

28V 5A输出情况下，输出纹波非常低，只有0.1%

 

电源适配器FPC电感处是高发热区域，最好能用导热硅脂垫片将热量传导至上外壳

 

有严重积热问题，需要考虑增加一个风扇来进行散热

重新做了一版外壳开孔加风扇设计，待新外壳回来之后再看散热情况

 

由于之前的积热问题，重新打样铝合金型材外壳，增加了上壳风扇开孔

风扇使用60*60*10mm风扇，电压12v，可直接将风扇接口连接到电源适配器风扇接口

有了风扇进行对流散热，积热问题基本上解决了，再无壳子烫手问题

如需使用同款外壳，提供了文件，可在嘉立创直接下单（链接：点击）

 

之前的3D打印后盖板强度不行，容易弯曲，使用铝合金盖板之后强度大大增加了，同时看起来质感也更好