吹風機拆解:集成可靠,讓秀發吹拂自然
2022-11-15 09:01:32 來源:半導體器件應用網 作者:半導體器件應用網 點擊:7141
【嗶哥嗶特導讀】集成度高、可靠性強的核心半導體器件到底具備著那些應用特性?
吹風機是人們最為日常的一款家用電器。目前市面上的吹風機產品類型眾多,功能和性能也會有所迥異。對于注重頭發發質的消費者來說,一款吹風機的錯誤選擇,可能會釀成心頭之痛。那么如何才能判斷吹風機的性能優劣,挑選到符合心意的好產品?廠商在半導體器件采購的過程中應該注意些什么?今天不妨以產品拆解的方式來了解某款吹風機在運作中的具體表現。
首先,來看一下該吹風機外包裝的四個不同外觀介紹。
吹風機外包裝正面,圖源半導體器件應用網
吹風機外包裝左側面,圖源半導體器件應用網
吹風機外包裝底面,圖源半導體器件應用網
吹風機外包裝右側面,圖源半導體器件應用網
打開外殼包裝。
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將包裝內的產品及資料依次取出。
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再來單獨看一下吹風機的正面和背面。銀色外形,整體設計簡約大方。
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接下來進行正式的拆解過程。首先用工具從吹風機手柄底部邊緣撬開,在沿吹風機正面吹風口邊緣剝離。
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將兩個部位的外殼分離,吹風機內部的PCB板和手柄位置的構造基本可見。
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以下是吹風機內部所使用的BLDC電機,產于2020年11月18日。
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下面,主要依次查看吹風機頭部PCB板上的核心半導體器件。
PCB板正面半導體器件序號導覽,圖源半導體器件應用網
半導體器件1:
型號:APM32MCR11C6T8,圖源半導體器件應用網
APM32MCR11C6T8是一款采用32位內核的面向電機控制應用的專用處理器,集成了常用電機控制系統所需要的所有模塊,來自永源微電子。
◆主要優勢:
1)高可靠性、高集成度、最終產品體積小、節約BOM成本;
2)內部集成4路高速運放和兩路比較器,可滿足單電阻/雙電阻/三電阻電流采樣拓撲架構的不同需求;
3)內部高速運放集成高壓保護電路,可以允許高電平共模信號直接輸入芯片,可以用最簡單的電路拓撲實現 MOSFET 電阻直接電流采樣模式;
4)可以實現硬件 MOSFET 溫度漂移補償電路,確保電流采樣精度;
5)應用專利技術使 ADC 和高速運放達到最佳配合,可處理更寬的電流動態范圍,同時兼顧高速小電流和低速大電流的采樣精度;
6)整體控制電路簡潔高效,抗干擾能力強,穩定可靠;
7)單電源 2.2V~5.5V 供電,確保了系統供電的通用性;
◆應用領域:適用于有感 BLDC/無感 BLDC/有感 FOC/無感 FOC 及兩相步進電機等控制系統;
以下是產品詳細資料:
半導體器件2:
型號:AP5N50BD,圖源半導體器件應用網
AP5N50BD為硅N溝道增強型VDMOSFET,采用自對準平面技術,減少了導通損耗,提高了開關性能,增強了雪崩能量。該晶體管可用于各種功率開關電路,使系統小型化,效率高。
◆一般特征:
VDS = 500V;ID= 5A;RDS (ON) <<3.0Ω@VGS = 10V (類型: 2.4 Ω)
◆典型應用:不間斷電源(UPS);功率因數校正(PFC)。
產品資料可參考:
半導體器件3:
型號:OR-M3054-(GK),圖源半導體器件應用網
OR-M305X-(GK)是由一個非零交叉的光三極管組成,光耦合到一個砷化鎵紅外發射二極管。它們安裝在 SOP-4包裝內,并保證絕緣厚度。它們來自奧倫德,符合國際安全標準的鋼筋保溫等級要求。
◆特點:
1)輸入輸出之間的高隔離電壓(Viso: 3750V rms);
2)4針非過零光電隔離器三交流驅動器輸出;
3) 高重復峰值關斷狀態電壓 VDRM: M302X: Min。400V,M305X: Min.600V,M307X: Min.800V;
4) 關斷電壓 dv/dt: M302X: 型高臨界上升率。10V/μs,M305X/M307X: MIN.1000V/μs;
5) 膠帶及卷筒包裝;
6) 操作溫度-40°C至+110°C ;
7) 安全認證批準(編號: E323844)
VDE 批準(編號: 40029733)
CQC 批準(編號: CQC19001231256)
8) 符合 RoHS,REACH 標準;
9) MSL I級。
◆應用范圍:交流電機驅動器;交流電動機起動器;靜電開關;燈光控制;電磁閥控制器;固態繼電器;溫度控制器。
具體產品資料可參考:
半導體器件4:
電容規格47μF 400V CE105℃,圖源半導體器件應用網
半導體器件5:
電容規格47μF 40V,圖源半導體器件應用網
半導體器件6:
整流橋,圖源半導體器件應用網
半導體器件7:
可控硅,圖源半導體器件應用網
以上主要是PCB板正面元器件介紹,下面看看PCB板底面。
PCB板底面半導體器件序號導覽,圖源半導體器件應用網
半導體器件8:
型號:APM2106A,圖源半導體器件應用網
APM2106A是一款半橋驅動芯片,用來驅動高壓、高速MOSFET和IGBT。此芯片具有非獨立的高壓側和低壓側輸出通道,防止兩個通道同時開啟。專有的高壓柵工藝和抗閂鎖CMOS技術使集成電路具有很高的可靠性。
APM2106A的邏輯輸入與標準的CMOS輸出或者LSTTL輸出兼容,最低可至3.3V。在輸出驅動級,具有為最小化驅動級的交叉傳導專門設計的高脈沖電流緩沖級。在工作電壓高至500V的高壓側,浮動通道可用來驅動N型功率MOSFET或IGBT。
◆特性:
1)為自舉工作模式設計的浮動通道;
2)600V半橋驅動;
3)10~20V的柵極驅動電壓范圍;
4)內置欠壓鎖定保護;
5)兼容3.3V,5V及15V邏輯電平輸入貫;
6)通保護邏輯結構內置死區時間;
7)兩個輸出通道的傳輸延時相互匹配低壓側;
8)(LO)邏輯輸入,反相APM2106A低壓側;
9)(LO)邏輯輸入,同相(APM2106A);
10)8引腳DIP和SOP封裝。
具體產品資料可參考:
半導體器件9:
型號:SDH8312,圖源半導體器件應用網
SDH8312是一款用于開關電源的內置65OV高壓MOSFET的AC-DC控制器,來自士蘭微電子。SDH8312內置高壓啟動以及自供電功能,可滿足快速啟動以及低待機功耗的要求。它具有自適應降頻功能,可進一步優化輕載條件下的轉換效率;具有軟啟動功能,能夠減小器件的應力,有效防止啟動時電感飽和。SDH8312內部還集成了各種異常狀態的保護功能。觸發保護后,電路會不斷自動重啟,直到系統正常工作為止。
◆主要特點:
1)輸出電壓可調;
2)高壓啟動;
3)自適應降頻;
4)軟啟動;
5)VDD欠壓保護;
6)FB開環保護;
7)前沿消隱;
8)輸出過載保護;
9)短路保護;
10)過溫保護。
◆典型應用:小家電;非隔離輔助電源。
產品資料可參考:
以上全部拆解完畢。
半導體器件應用網總結:
吹風機在高壓高速的工作運轉中,對于主控芯片、功率器件和驅動芯片的選擇問題不容忽視。以上半導體器件不僅需要滿足吹風機設備運作和工作環境要求,而且還要有出色的穩定可靠、低待機功耗、自動保護等性能,同時器件間的合理搭配也很重要。
通過拆解了解到,該吹風機主控芯片采用的是永源微電子的32位內核MCU。它集成了多種模塊,電流采樣精度非常高,更重要的是抗干擾性強,性能穩定可靠,適用于目前廣受歡迎的BLDC電機控制。我們注意到,除了主控芯片,該吹風機還采用了6顆N溝道增強型VD MOSFET,增強功率開關性能,同時以半橋驅動芯片來驅動高壓、高速MOSFET,高壓側和低壓側輸出通道獨立運行,加強設備運作中的可靠性。以上兩款半導體器件同樣來自永源微電子。
另外搭載士蘭微的內置65OV高壓MOSFET的AC-DC控制器,讓吹風機又兼具了快速啟動、低待機功耗和保護功能。整體來說,該吹風機的外觀設計簡約大方,內部集成性能安全可靠,控制與驅動技術表現優異。
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