作为极致美学的家居好物,美的隐形风扇灯巧妙地将风扇与灯具融为一体,集实用性、美观性与创新性于一体。灯扇二合一,美的隐形风扇灯1+1>2的算法题怎么做?
随着物联网、人工智能、大数据等技术的不断发展和成熟,消费者的经济水平不断提升。在现代家居设计中,高性能与多功能的家电产品越来越受消费者青睐。人们越来越倾向于选择那些既实用又美观的家居产品。
作为极致美学的家居好物,美的隐形风扇灯巧妙地将风扇与灯具融为一体,集实用性、美观性与创新性于一体。既能为炎炎夏日带来清凉,又能在夜晚提供柔和的照明,真正实现了“1+1>2”的效果。
接下来,半导体器件应用网将对美的隐形风扇灯——FC1055EERL(42寸直流三色正反转)进行拆解,探寻其中三色调节、六档风速的多功能奥秘。灯扇合一,看美的如何算出1+1>2的答案。
【美的隐形风扇灯介绍】
▲产品安装示意图(截自美的旗舰店)
技术参数:
额定电压:220V 额定频率:50Hz
额定总功率:71W
风扇功率:35W
灯具功率:36W(84×1W/LED模块)
规格:1060mm
灯具型号:MW-3D-36WSS
▲产品及配件全貌
将箱内产品一一拿出,可以看到包括风扇灯在内一共有6件物品,从上到下的顺序依次为上吊盅(内含下吊盅)、吊架、遥控器、接收器组件、螺丝组件、吊杆组件以及产品说明书。
▲风扇遥控器特写
遥控器正面有着常规的开关按键、风速调节、风向调节以及定时区域,白色的外壳配备太空灰的按钮,既耐看又高级,小巧的机身同样适用于单手操作。
美的风扇灯除了丰富的定时功能、6档风速的正反转设计,旨在适应不同季节的需求,提供更为舒适和节能的使用体验,风扇还配备扇叶正反转两种转向。
正转功能
1. 在天气不太热或初夏闷热时,隐形风扇灯的正转功能可以带来凉爽的风,让人感到舒适。
2. 加速冷空气循环:在炎热的夏季,隐形风扇灯与空调配合使用,可以加速冷空气的循环,使房间更快地降温。
反转功能
1. 改善空气质量:在气温下降后或秋冬季节,隐形风扇灯的反转功能可以将室内的热气压低,同时加速室内空气循环,有助于改善空气质量,特别适合北方雾霾天气。
2. 增强供暖效果:反转时,风向上吹,人坐在下方感觉不到冷风吹,而热空气被搅动后,可以增强室内的供暖效果,这在冬季尤为实用。
3. 节省能耗:与空调配合使用时,隐形风扇灯的反转功能可以在一定程度上减少空调的能耗,达到环保节能的效果。
▲主机正面特写
在灯具正面一共配备84颗灯珠,分别包含28颗暖色、冷色以及中性色灯珠,以实现产品的三色调节。
▲灯具模组特写
产品名称:自镇流LED模组
型号:MW-3D-36WSS
输入电压: 220V~ 输入频率:50Hz
输入功率:36W(84x1W/LED模块)
输入电流:0.3A
tc:75℃ PF:0.95
制造厂商:中山市淼王电器有限公司
▲主机背面特写
在主机背面可以看到无刷直流电机、3片PC扇叶组合在一起。
美的风扇灯拆解
▲拆开灯身正面螺丝
▲取下正面灯珠与底壳后,可以看到三条和扇叶连接的复位弹簧
继续拆下和无刷直流电机部分连接的金属板螺丝。
拆下电机后保护壳螺丝。
【无刷直流电机】
产品信息:
品牌:中山淼王电器有限公司
型号:DC5283-85*14
详细信息:
电压:24V DC
额定功率:35W 转速:220转/分
绝缘等级:E级(最高工作温度为120℃)
【接收器组件】
▲拆下接收器组件螺丝
▲接收器组件PCB板正面全貌
在接收器PCB板的正面,从左至右可以依次看到插件保险丝、安规电容、压敏电阻、继电器模块、蜂鸣器、电容、开关MOSFET、电源IC、主控MCU、功率MOSFET等元器件。
▲PCB板电控部分特写图
▲插件保险丝
该插件保险丝的额定电流为3.15A,额定电压为250V,上面印有3C认证。插件保险丝能在电流异常或过载时保护电路和设备的安全。
▲继电器模块
名称:国科继电器模块
型号:GK3FF-24VDC-S-C
详细信息:分别印有10A/250V AC (250V交流情况下,最大电流10A)
10A/28V DC(28V直流情况下,最大电流10A)
15A/125V AC(125V交流情况下,最大电流15A)
MCU
品牌:晶丰明源
型号:BP32MC057EM6S8
封装:SSOP24
BP32MC057EM6S8是一款32位内核的面向电机控制应用的专用处理器,集成了常用电机控制系统所需要的所有模块,同时集成了三相P/N MOS栅极驱动模块,可直接驱动三路P/N MOS功率器件。
▲截取自晶丰明源官网数据手册
主要性能与优势:
1. 单电源 7.5~28V 供电,内部集成 5V LDO;
2. 集成三相 P/N MOS栅极驱动模块。
3. 高可靠与集成度:内部集成2路高速运放和两路比较器,可满足单电阻/双电阻电流采样拓扑架构的不同需求;
4. 集成硬件 MOSFET 温度漂移补偿电路,确保电流采样精度。
适用于有感 BLDC/无感、BLDC/有感、FOC/无感、FOC及步进电机、永磁同步、异步电机等控制系统。
MCU的主要作用是驱动无刷直流电机,能轻松实现六档调速,支持电机正反转。
开关MOSFET
品牌:华润华晶
型号:CS7N70A4RG
详细信息:
类型: N沟道
封装:TO-252
VDS:700V Id:7A RDS(ON):0.96Ω
CS7N70A4R-G 是N沟道增强型VD MOSFET,采用自对准平面技术制成,可降低传导损耗、提高开关性能并增强雪崩能力。该晶体管可用于各种电源开关电路,以实现系统小型化和更高效率。其封装形式为TO-252,符合RoHS标准,是实现风扇灯变频调速技术的关键组件。
功率MOSFET
该功率MOSFET的型号为4614,品牌未知。
压敏电阻
压敏电阻,主要对电路作过电压保护。
蜂鸣器
主要用于美的风扇灯的操作提示。
电容
接收器组件中的电容均来自福建云星电子(Yunxing),在接收器组件中,分别有35V/470μF、400V /15μF以及50V/10μF三种规格存在。电容在启动、调速、调节电流和电压以及滤波等方面都发挥了重要作用,共同确保了风扇灯的稳定运行和用户的舒适体验。
【自镇流LED模组】
▲自镇流LED模组PCB板正面
在LED模块PCB板的正面,从左至右可以依次看到LED驱动IC、压敏电阻、电感电容、LED功率开关、升压式PFC恒压功率开关、二极管以及安规电容等元器件。
LED照明驱动-非隔离低PF
品牌:德普
型号:DP9502B
封装:SOP7/DIP7
MOSFET(内阻/耐压/电流):4.8R/500V/2A
OTP保护:140℃
OVP保护:有
主要特点:
集成高压 500V MOSFET
集成高压自供电电路
无 VDD 电容设计
±5%恒流精度
准谐振模式高效率工作
超低工作电流
DP950XB集成有完备的保护功能以保障系统安全可靠的运行,如:VDD欠压保护功能(UVLO)、逐周期电流限制(OCP)、过热保护(OTP)、输出过压保护(OVP)、CS 采样电阻短路保护,LED开路和短路保护等。
LED照明驱动作为电流控制的稳压器,能够提供稳定的偏置电流,确保LED在饱和导通的前提下正常发光。
LED功率开关
品牌:必易微
型号:KP4500SG
封装:SOP-8
工作温度:-40℃-150℃
KP4500系列芯片是开关调色温的专用芯片,该芯片内置了400V的开关管,简化了外围电路结构。该功率开关用于控制风扇灯LED的开启、关闭以及亮度调节。
升压式PFC恒压功率开关
品牌:必易微
型号:KP15113SP
封装:SOP-7
主要特点:
准谐振模式高效率工作/支持无辅助绕组设计/集成高压启动和供电电路
集成高压 MOSFET
单级有源功率因数校正技术
全电压功率因数>0.9,THD<10%
系统启动时间<200ms
高精度恒压控制/超低工作电流/优异的线电压和负载调整率
KP1511X 集成有完备的保护功能以保障系统安全可靠的运行,如:VDD 欠压保护功能(UVLO)、逐周期电流限制(0CP)、过热保护(OTP)、输出过压保护 (OVP)、输出欠压保护 (UVP)等,能够支撑设备长期稳定运行。KP15113SP功率开关能够减少电力损耗,并保持输出电压的稳定。
电容
LED模块的电容均由益阳市开元电子有限公司(KYC)生产,有450V/15μF、400V/4.7μF两种规格。电容用于滤波和平滑直流电,同时还可以帮助保护电机和电路免受电压波动和浪涌电流的影响。
以上就是这次拆解的全部内容,放一张拆解的全家福。
Big-Bit拆解总结
▲美的隐形风扇灯元器件清单
【接收器电路设计方案】
电控部分(风扇灯电路的核心):它负责接收用户的指令(如开关、调速、定时等),并将这些指令转换为电路内部可以识别的信号。这部分主要主控晶丰明源
BP32MC057EM6S8(MCU)来实现。该MCU集成了多种功能模块,如ADC(模数转换器)、PWM(脉冲宽度调制器)、三相P/N MOS栅极驱动模块,可直接驱动三路P/N MOS功率器件,也可实现无刷直流电机的FOC(磁场定向控制)算法,以实现电机的平稳运行和无噪音,实现风扇灯的六档调速、正反转控制等功能。
电驱部分:
该MCU内部集成了三相 P/N MOS栅极驱动模块——三个半桥驱动组成三相逆变桥电路,输出6个PWM信号来控制功率MOSFET(4614)实现电机驱动。
【美的风扇灯LED模块电路设计方案】
LED驱动IC:德普的DP9502B作为LED模块的核心控制组件,负责将输入电源转换为适合LED发光的电流或电压。
LED功率开关:必易微的KP4500SG用于控制LED的开启、关闭以及调节LED的亮度。它通常集成了高压开关管和相关的控制电路,能够简化外围电路结构,提高系统的整体效率。
升压式PFC恒压功率开关:必易微的KP15113SP通过控制输入电流的波形,能够显著降低谐波含量,改善电网的电能质量。这款功率开关不仅具有升压功能,还集成了功率因数校正(PFC)技术。它能够提高电路的功率因数,减少谐波失真与电力损耗,同时确保输出电压的稳定。这对于提高LED模块的能效和稳定性至关重要。
通过本次拆解,我们发现美的隐形风扇灯的电路设计有以下三个亮点:
1. 高度集成化:接收器组件以及LED模块电路设计方案都十分简洁。接收器组件中的MCU内部集成了同时集成了三相P/N MOS栅极驱动模块,可直接驱动三路P/N MOS功率器件。而LED模块中的KP4500系列芯片是开关调色温的专用芯片,该芯片内置了400V的开关管,简化了外围电路结构。该风扇灯采用了高度集成的电路设计,使得内部元件布局简洁明了、结构合理,提高了产品的整体性能和可靠性。
2. 个性化控制:通过遥控器和接收器组件的配合使用,实现了对风扇灯的智能化控制。用户可以根据需要调节风速、照明亮度和色温等参数,满足不同的使用需求。
3. 安全性设计:在电路设计中充分考虑了安全性因素,如插件保险丝的使用二极管、MCU、功率开关中都配有完备的保护功能,确保了产品在异常情况下能够自动断电保护,避免了安全隐患。
在隐形风扇灯出现前,传统风扇与灯具共置易产生视觉干扰。隐形风扇灯的诞生,既是科技创新的体现,也是对消费者需求的精准回应。
美的隐形吊扇灯以其简约雅致的设计和出色的变频环保功能,精准契合了人们对风速、风量及个性化需求的期待,在市场上备受宠爱。其采用的变频BLDC电机和高度集成的电路设计方案,不仅显著优化了传统风扇灯噪音大、耗电量高的短板,更实现了运行时的极低噪音与高效能源利用,为用户带来了更为舒适、节能的使用体验。此外,其卓越的性能与价格比,使得美的风扇灯具有较强的市场竞争力,成为了现代家居的必备之选。
今天的拆解内容就到这里全部结束啦,我们下期再见。
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审核编辑 黄宇
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