前言
特斯拉加拿大官網近期上架了一款專為煥新版Model 3/Y 打造的四合一USB-C拓展塢,可將中控單一USB-C擴展為4個高速接口,用以滿足車上多設備同時使用需求,為用戶帶來更便捷的車內充電與數據傳輸體驗。
這款擴充座單口最高支援60W快充,同時支援4台裝置同時連接,可滿足手機、平板等裝置的快速充電需求。產品可直接嵌入原廠車接口,無需額外佈線,適配2024款及以後的Model 3、2025款及以後的Model Y車型。下面我們一起來看看特斯拉這款新配件的具體設計。
特斯拉四合一USB-C擴充座開箱

產品採用黑色紙質包裝盒包裝,頂部壓印TESLA品牌以及產品英文名稱,整體設計風格十分簡約。

打開包裝盒,擴充座固定於內託。

包裝內僅有擴充座。

特斯拉四合一擴充座採用斜截楔形設計,同時頂面金屬噴漆製程處理,整體看起來相當簡約有質感。

機身前端邊緣曲面過渡,頂面中心設計特斯拉品牌logo。

底部外殼表面採用矽膠類膚材質,觸摸手感非常好。

底部設有USB-C輸入介面。

外殼上則設計有產品訊息
型號:TSL04
輸入:20V3.25A(65W)
每個介面輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A 60W(Max)
輸入:20V2.25A(45W)
每個介面輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V2.4A、20V1.8A 36W(Max)
產品通過FCC、UKCA、CE認證。

機身前端配置四個USB-C輸出介面。

USB-C拓展充電介面特寫。

從側面看,產品機身過渡圓潤飽滿,不橫膈。

測得擴充座機身長度為138.34mm。

寬度為42.17mm。

最大厚度約14.42mm。

產品拿在手上的大小直覺感受。

另外測得擴充座重量約75g。

使用蘋果140W充電器為擴充座供電,測得USB-C1埠相容UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、SFCP、PD3.0、PPS、DCP充電協定。

PDO報文方面,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A、3.3-21V3A兩組PPS電壓檔位。

測得UFCS融合快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A兩組電壓檔位。

測得USB-C2口相容協議與USB-C1口的相同。

另外PDO報文也一樣。

測得USB-C3口相容協議與USB-C1/C2口的相同。

PDO報文測試結果也相同。

最後測得USB-C4口相容協定與前三個介面的相同。

另外PDO報文也完全一樣,即四個USB-C口單口輸出性能完全一樣,支援功率盲插。

產品實際應用場景一覽,黑色細膩噴砂質感與車內植絨內裝形成溫潤對比,窄長流線型輪廓精準適配中央收納盒。

頂部金屬插銷結構讓產品穩固嵌入收納盒,不佔用額外空間,避免行車顛簸移位;4 口USB-C 快充即插即用,並可實現無損安裝。
特斯拉四合一USB-C擴充座拆解

將機身正面和背面外殼撬開,邊緣為卡扣固定結構設計。

內部PCB主機板使用螺絲固定。

拆下螺絲取下PCBA模組。

PCB板背面覆蓋導熱墊與泡棉膠墊組成的墊子,輔助散熱和抗衝擊保護。

USB-C接口正面採用獨立小板焊接,主機板正面設有PD取電晶片、供電控制管、MCU、升降壓SOC晶片,對應兩顆電感區域鏤空以實現沉板處理。

另一面設有兩路升降壓電路的升降壓開關管、升降壓電感、濾波固態電容、四個USB-C口的VBUS開關管。觀察發現,兩路升降壓電路所使用的方案完全一樣,元件對稱佈局。

E-Marker晶片絲網印刷332D,實際型號HUSB332D,是慧能泰最新推出的一款USB Type-C電子標籤晶片(USB eMarker),它同時支援USB Type-C 規格2.2,USB Power Delivery 規範3.1, USB4 2.0規格和雷電3、4.PRBUSB3535.1,功率規格。同時HUSB332D已經通過了USB-IF協會認證,TID號:9125。

慧能泰HUSB332D資料資料。

絲印DE的TVS用於過壓保護。

PD取電晶片來自慧能泰,型號HUSB238,是一款高度整合的USB PD受電端晶片(PD Sink,也叫PD誘騙晶片),傳輸的額定功率可達100W。它相容於PD3.0 V1.3和Type-C V1.4。它還可以支援BC1.2 DCP、CDP和SDP和Apple 5V2.4A充電協定。可使用通用的PD適配器代替傳統DC電源。
HUSB238已經獲得USB-IF認證,TID3666。它可以用於具有傳統桶形連接器或USB micro-B電源連接器的電子設備,如物聯網設備、無線充電器、無人機、智慧揚聲器、電動工具和其他設備。

慧能泰HUSB238 資料資料。

用於供電控制的MOS管來自AGMsemi芯控源,型號AGM40P75A,PMOS管,耐壓-40V,導阻7mΩ,採用PDFN5*6封裝。

一顆MCU用於輸出功率智慧分配,絲網印刷B80235031,採用QFN20封裝。

其中兩個USB-C口的升降壓SOC晶片來自英集芯,型號IP6557,這是一個內部整合升降壓控制器和路徑NMOS的控制功能,支援QC2.0/3.0/3+/4+/5、FCP、HSCP、AFC、MTK、UFCS,以及USB-C介面PD3.1/PPS/ERP287C。
只需一個電感以及功率MOSFET就可以實現具有升降壓功能的快充方案,可有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本為車用充電器提供完整的電源解決方案。
IP6557整合的升降壓控制器可提供最大140W(28V5A)功率輸出,支援NTC的板級溫度偵測,可根據溫度智慧調節輸出功率。內建14-bit ADC,精確測量輸入輸出的電壓電流,以及IO的電壓。

IP6557的快充輸出具有CV/CC特性,當輸出電流小於設定值,輸出CV模式,輸出電壓恆定;當輸出電流大於設定值,輸出CC模式,輸出電壓降低。此外整合多種保護功能,具有輸入過壓,欠壓保護,輸出過壓,欠壓,過流,短路保護,過溫保護等功能。 採用QFN40(5mm*5mm)封裝。

搭配的同步升降壓開關管來自APM永源微,型號AP75N04NF,NMOS管,耐壓40V,導阻4.1mΩ,採用PDFN5*6-8L封裝。

搭配的升降壓電感特寫,沉板處理以降低厚度。

升降壓輸出濾波固態電容規格為25V100μF。

另外一顆料號相同。

USB-C1口輸出VBUS開關管也採用永源微AP75N04NF。

USB-C2口的輸出VBUS開關管也是採用永源微AP75N04NF。

另外兩個USB-C口的升降壓SOC晶片也採用英集芯IP6557。

搭配的四顆同步升降壓開關管也是永源微AP75N04NF。

搭配的升降壓電感特寫。

升降壓輸出濾波固態電容規格也是25V100μF。

另一顆固態濾波電容規格相同。

USB-C3口輸出VBUS開關管也是採用永源微AP75N04NF。

USB-C4口輸出VBUS開關管也是採用永源微AP75N04NF。

USB-C接口母座外套塑膠殼以及鋼套加強保護,同時前端也套有橡膠環密封。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結

最後附上特斯拉四合一USB-C擴充座核心裝置清單,方便大家查閱。
特斯拉四合一USB-C擴充座採用斜截楔形設計,頂面金屬噴漆工藝,底部矽膠類膚材質,整體簡約有質感,與車內植絨內飾形成溫潤對比。產品專為煥新版Model 3/Y打造,可直接嵌入原廠車接口,安裝簡單。
效能方面,擴充座四個USB-C介面均最高支援60W快充,單口輸出效能完全一致,支援功率盲插使用方便。此外相容於UFCS、PD、QC、PPS等快充協議,可同時為四台設備供電,相容性優秀,解決車上充電問題。
充電頭網透過拆解了解到,產品內部採用慧能泰HUSB238 PD取電晶片進行輸入電壓誘騙,搭配HUSB332D eMarker晶片用於線纜辨識。兩路升降壓電路分別由英集芯IP6557 SOC晶片控制,搭配永源微AP75N04NF同步升降壓開關管,實現高效率升降壓轉換。
整機也採用芯控源AGM40P75A PMOS管用於供電控制,並配備MCU進行輸出功率智慧分配。 USB-C接口母座外套塑膠殼、鋼套及橡膠環進行加強與密封保護,背面還覆蓋導熱墊與泡棉膠墊,兼顧散熱與抗衝擊性能,整體做工紮實。

