作為極致美學(xué)的家居好物，美的隱形風(fēng)扇燈巧妙地將風(fēng)扇與燈具融為一體，集實(shí)用性、美觀性與創(chuàng)新性于一體。燈扇二合一，美的隱形風(fēng)扇燈1+1>2的算法題怎么做?

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升。在現(xiàn)代家居設(shè)計(jì)中，高性能與多功能的家電產(chǎn)品越來越受消費(fèi)者青睞。人們?cè)絹碓絻A向于選擇那些既實(shí)用又美觀的家居產(chǎn)品。

作為極致美學(xué)的家居好物，美的隱形風(fēng)扇燈巧妙地將風(fēng)扇與燈具融為一體，集實(shí)用性、美觀性與創(chuàng)新性于一體。既能為炎炎夏日帶來清涼，又能在夜晚提供柔和的照明，真正實(shí)現(xiàn)了“1+1>2”的效果。

接下來，半導(dǎo)體器件應(yīng)用網(wǎng)將對(duì)美的隱形風(fēng)扇燈——FC1055EERL(42寸直流三色正反轉(zhuǎn))進(jìn)行拆解，探尋其中三色調(diào)節(jié)、六檔風(fēng)速的多功能奧秘。燈扇合一，看美的如何算出1+1>2的答案。

【美的隱形風(fēng)扇燈介紹】

▲產(chǎn)品安裝示意圖(截自美的旗艦店)

技術(shù)參數(shù)：

額定電壓：220V 額定頻率：50Hz

額定總功率：71W

風(fēng)扇功率：35W

燈具功率：36W(84×1W/LED模塊)

規(guī)格：1060mm

燈具型號(hào)：MW-3D-36WSS

▲產(chǎn)品及配件全貌

將箱內(nèi)產(chǎn)品一一拿出，可以看到包括風(fēng)扇燈在內(nèi)一共有6件物品，從上到下的順序依次為上吊盅(內(nèi)含下吊盅)、吊架、遙控器、接收器組件、螺絲組件、吊桿組件以及產(chǎn)品說明書。

▲風(fēng)扇遙控器特寫

遙控器正面有著常規(guī)的開關(guān)按鍵、風(fēng)速調(diào)節(jié)、風(fēng)向調(diào)節(jié)以及定時(shí)區(qū)域，白色的外殼配備太空灰的按鈕，既耐看又高級(jí)，小巧的機(jī)身同樣適用于單手操作。

美的風(fēng)扇燈除了豐富的定時(shí)功能、6檔風(fēng)速的正反轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，旨在適應(yīng)不同季節(jié)的需求，提供更為舒適和節(jié)能的使用體驗(yàn)，風(fēng)扇還配備扇葉正反轉(zhuǎn)兩種轉(zhuǎn)向。

正轉(zhuǎn)功能

1. 在天氣不太熱或初夏悶熱時(shí)，隱形風(fēng)扇燈的正轉(zhuǎn)功能可以帶來涼爽的風(fēng)，讓人感到舒適。

2. 加速冷空氣循環(huán)：在炎熱的夏季，隱形風(fēng)扇燈與空調(diào)配合使用，可以加速冷空氣的循環(huán)，使房間更快地降溫。

反轉(zhuǎn)功能

1. 改善空氣質(zhì)量：在氣溫下降后或秋冬季節(jié)，隱形風(fēng)扇燈的反轉(zhuǎn)功能可以將室內(nèi)的熱氣壓低，同時(shí)加速室內(nèi)空氣循環(huán)，有助于改善空氣質(zhì)量，特別適合北方霧霾天氣。

2. 增強(qiáng)供暖效果：反轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)向上吹，人坐在下方感覺不到冷風(fēng)吹，而熱空氣被攪動(dòng)后，可以增強(qiáng)室內(nèi)的供暖效果，這在冬季尤為實(shí)用。

3. 節(jié)省能耗：與空調(diào)配合使用時(shí)，隱形風(fēng)扇燈的反轉(zhuǎn)功能可以在一定程度上減少空調(diào)的能耗，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。

▲主機(jī)正面特寫

在燈具正面一共配備84顆燈珠，分別包含28顆暖色、冷色以及中性色燈珠，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的三色調(diào)節(jié)。

▲燈具模組特寫

產(chǎn)品名稱:自鎮(zhèn)流LED模組

型號(hào):MW-3D-36WSS

輸入電壓: 220V~ 輸入頻率:50Hz

輸入功率:36W(84x1W/LED模塊)

輸入電流:0.3A

tc:75℃ PF:0.95

制造廠商：中山市淼王電器有限公司

▲主機(jī)背面特寫

在主機(jī)背面可以看到無刷直流電機(jī)、3片PC扇葉組合在一起。

美的風(fēng)扇燈拆解

▲拆開燈身正面螺絲

▲取下正面燈珠與底殼后，可以看到三條和扇葉連接的復(fù)位彈簧

繼續(xù)拆下和無刷直流電機(jī)部分連接的金屬板螺絲。

拆下電機(jī)后保護(hù)殼螺絲。

【無刷直流電機(jī)】

產(chǎn)品信息：

品牌：中山淼王電器有限公司

型號(hào)：DC5283-85*14

詳細(xì)信息：

電壓：24V DC

額定功率：35W 轉(zhuǎn)速：220轉(zhuǎn)/分

絕緣等級(jí)：E級(jí)(最高工作溫度為120℃)

【接收器組件】

▲拆下接收器組件螺絲

▲接收器組件PCB板正面全貌

在接收器PCB板的正面，從左至右可以依次看到插件保險(xiǎn)絲、安規(guī)電容、壓敏電阻、繼電器模塊、蜂鳴器、電容、開關(guān)MOSFET、電源IC、主控MCU、功率MOSFET等元器件。

▲PCB板電控部分特寫圖

▲插件保險(xiǎn)絲

該插件保險(xiǎn)絲的額定電流為3.15A，額定電壓為250V,上面印有3C認(rèn)證。插件保險(xiǎn)絲能在電流異?；蜻^載時(shí)保護(hù)電路和設(shè)備的安全。

▲繼電器模塊

名稱：國(guó)科繼電器模塊

型號(hào)：GK3FF-24VDC-S-C

詳細(xì)信息：分別印有10A/250V AC (250V交流情況下，最大電流10A)

10A/28V DC(28V直流情況下，最大電流10A)

15A/125V AC(125V交流情況下，最大電流15A)

MCU

品牌：晶豐明源

型號(hào)：BP32MC057EM6S8

封裝：SSOP24

BP32MC057EM6S8是一款32位內(nèi)核的面向電機(jī)控制應(yīng)用的專用處理器,集成了常用電機(jī)控制系統(tǒng)所需要的所有模塊，同時(shí)集成了三相P/N MOS柵極驅(qū)動(dòng)模塊，可直接驅(qū)動(dòng)三路P/N MOS功率器件。

▲截取自晶豐明源官網(wǎng)數(shù)據(jù)手冊(cè)

主要性能與優(yōu)勢(shì)：

1. 單電源 7.5~28V 供電，內(nèi)部集成 5V LDO;

2. 集成三相 P/N MOS柵極驅(qū)動(dòng)模塊。

3. 高可靠與集成度:內(nèi)部集成2路高速運(yùn)放和兩路比較器，可滿足單電阻/雙電阻電流采樣拓?fù)浼軜?gòu)的不同需求;

4. 集成硬件 MOSFET 溫度漂移補(bǔ)償電路，確保電流采樣精度。

適用于有感 BLDC/無感、BLDC/有感、FOC/無感、FOC及步進(jìn)電機(jī)、永磁同步、異步電機(jī)等控制系統(tǒng)。

MCU的主要作用是驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)，能輕松實(shí)現(xiàn)六檔調(diào)速，支持電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

開關(guān)MOSFET

品牌：華潤(rùn)華晶

型號(hào)：CS7N70A4RG

詳細(xì)信息：

類型： N溝道

封裝：TO-252

VDS:700V Id:7A RDS(ON):0.96Ω

CS7N70A4R-G 是N溝道增強(qiáng)型VD MOSFET，采用自對(duì)準(zhǔn)平面技術(shù)制成，可降低傳導(dǎo)損耗、提高開關(guān)性能并增強(qiáng)雪崩能力。該晶體管可用于各種電源開關(guān)電路，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化和更高效率。其封裝形式為TO-252，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，是實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇燈變頻調(diào)速技術(shù)的關(guān)鍵組件。

功率MOSFET

該功率MOSFET的型號(hào)為4614,品牌未知。

壓敏電阻

壓敏電阻，主要對(duì)電路作過電壓保護(hù)。

蜂鳴器

主要用于美的風(fēng)扇燈的操作提示。

電容

接收器組件中的電容均來自福建云星電子(Yunxing)，在接收器組件中，分別有35V/470μF、400V /15μF以及50V/10μF三種規(guī)格存在。電容在啟動(dòng)、調(diào)速、調(diào)節(jié)電流和電壓以及濾波等方面都發(fā)揮了重要作用，共同確保了風(fēng)扇燈的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶的舒適體驗(yàn)。

【自鎮(zhèn)流LED模組】

▲自鎮(zhèn)流LED模組PCB板正面

在LED模塊PCB板的正面，從左至右可以依次看到LED驅(qū)動(dòng)IC、壓敏電阻、電感電容、LED功率開關(guān)、升壓式PFC恒壓功率開關(guān)、二極管以及安規(guī)電容等元器件。

LED照明驅(qū)動(dòng)-非隔離低PF

品牌：德普

型號(hào)：DP9502B

封裝：SOP7/DIP7

MOSFET(內(nèi)阻/耐壓/電流)：4.8R/500V/2A

OTP保護(hù)：140℃

OVP保護(hù)：有

主要特點(diǎn)：

集成高壓 500V MOSFET

集成高壓自供電電路

無 VDD 電容設(shè)計(jì)

±5%恒流精度

準(zhǔn)諧振模式高效率工作

超低工作電流

DP950XB集成有完備的保護(hù)功能以保障系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，如:VDD欠壓保護(hù)功能(UVLO)、逐周期電流限制(OCP)、過熱保護(hù)(OTP)、輸出過壓保護(hù)(OVP)、CS 采樣電阻短路保護(hù)，LED開路和短路保護(hù)等。

LED照明驅(qū)動(dòng)作為電流控制的穩(wěn)壓器，能夠提供穩(wěn)定的偏置電流，確保LED在飽和導(dǎo)通的前提下正常發(fā)光。

LED功率開關(guān)

品牌：必易微

型號(hào)：KP4500SG

封裝：SOP-8

工作溫度：-40℃-150℃

KP4500系列芯片是開關(guān)調(diào)色溫的專用芯片,該芯片內(nèi)置了400V的開關(guān)管,簡(jiǎn)化了外圍電路結(jié)構(gòu)。該功率開關(guān)用于控制風(fēng)扇燈LED的開啟、關(guān)閉以及亮度調(diào)節(jié)。

升壓式PFC恒壓功率開關(guān)

品牌：必易微

型號(hào)：KP15113SP

封裝：SOP-7

主要特點(diǎn)：

準(zhǔn)諧振模式高效率工作/支持無輔助繞組設(shè)計(jì)/集成高壓?jiǎn)?dòng)和供電電路

集成高壓 MOSFET

單級(jí)有源功率因數(shù)校正技術(shù)

全電壓功率因數(shù)>0.9，THD<10%

系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間<200ms

高精度恒壓控制/超低工作電流/優(yōu)異的線電壓和負(fù)載調(diào)整率

KP1511X 集成有完備的保護(hù)功能以保障系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，如:VDD 欠壓保護(hù)功能(UVLO)、逐周期電流限制(0CP)、過熱保護(hù)(OTP)、輸出過壓保護(hù) (OVP)、輸出欠壓保護(hù) (UVP)等，能夠支撐設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。KP15113SP功率開關(guān)能夠減少電力損耗，并保持輸出電壓的穩(wěn)定。

電容

LED模塊的電容均由益陽(yáng)市開元電子有限公司(KYC)生產(chǎn)，有450V/15μF、400V/4.7μF兩種規(guī)格。電容用于濾波和平滑直流電，同時(shí)還可以幫助保護(hù)電機(jī)和電路免受電壓波動(dòng)和浪涌電流的影響。

以上就是這次拆解的全部?jī)?nèi)容，放一張拆解的全家福。

Big-Bit拆解總結(jié)

▲美的隱形風(fēng)扇燈元器件清單

【接收器電路設(shè)計(jì)方案】

電控部分(風(fēng)扇燈電路的核心)：它負(fù)責(zé)接收用戶的指令(如開關(guān)、調(diào)速、定時(shí)等)，并將這些指令轉(zhuǎn)換為電路內(nèi)部可以識(shí)別的信號(hào)。這部分主要主控晶豐明源

BP32MC057EM6S8(MCU)來實(shí)現(xiàn)。該MCU集成了多種功能模塊，如ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、PWM(脈沖寬度調(diào)制器)、三相P/N MOS柵極驅(qū)動(dòng)模塊，可直接驅(qū)動(dòng)三路P/N MOS功率器件，也可實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)的FOC(磁場(chǎng)定向控制)算法，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行和無噪音，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇燈的六檔調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制等功能。

電驅(qū)部分：

該MCU內(nèi)部集成了三相 P/N MOS柵極驅(qū)動(dòng)模塊——三個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)組成三相逆變橋電路,輸出6個(gè)PWM信號(hào)來控制功率MOSFET(4614)實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

【美的風(fēng)扇燈LED模塊電路設(shè)計(jì)方案】

LED驅(qū)動(dòng)IC：德普的DP9502B作為L(zhǎng)ED模塊的核心控制組件，負(fù)責(zé)將輸入電源轉(zhuǎn)換為適合LED發(fā)光的電流或電壓。

LED功率開關(guān)：必易微的KP4500SG用于控制LED的開啟、關(guān)閉以及調(diào)節(jié)LED的亮度。它通常集成了高壓開關(guān)管和相關(guān)的控制電路，能夠簡(jiǎn)化外圍電路結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的整體效率。

升壓式PFC恒壓功率開關(guān)：必易微的KP15113SP通過控制輸入電流的波形，能夠顯著降低諧波含量，改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量。這款功率開關(guān)不僅具有升壓功能，還集成了功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)。它能夠提高電路的功率因數(shù)，減少諧波失真與電力損耗，同時(shí)確保輸出電壓的穩(wěn)定。這對(duì)于提高LED模塊的能效和穩(wěn)定性至關(guān)重要。

通過本次拆解，我們發(fā)現(xiàn)美的隱形風(fēng)扇燈的電路設(shè)計(jì)有以下三個(gè)亮點(diǎn)：

1. 高度集成化：接收器組件以及LED模塊電路設(shè)計(jì)方案都十分簡(jiǎn)潔。接收器組件中的MCU內(nèi)部集成了同時(shí)集成了三相P/N MOS柵極驅(qū)動(dòng)模塊，可直接驅(qū)動(dòng)三路P/N MOS功率器件。而LED模塊中的KP4500系列芯片是開關(guān)調(diào)色溫的專用芯片,該芯片內(nèi)置了400V的開關(guān)管,簡(jiǎn)化了外圍電路結(jié)構(gòu)。該風(fēng)扇燈采用了高度集成的電路設(shè)計(jì)，使得內(nèi)部元件布局簡(jiǎn)潔明了、結(jié)構(gòu)合理，提高了產(chǎn)品的整體性能和可靠性。

2. 個(gè)性化控制：通過遙控器和接收器組件的配合使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)扇燈的智能化控制。用戶可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)風(fēng)速、照明亮度和色溫等參數(shù)，滿足不同的使用需求。

3. 安全性設(shè)計(jì)：在電路設(shè)計(jì)中充分考慮了安全性因素，如插件保險(xiǎn)絲的使用二極管、MCU、功率開關(guān)中都配有完備的保護(hù)功能，確保了產(chǎn)品在異常情況下能夠自動(dòng)斷電保護(hù)，避免了安全隱患。

在隱形風(fēng)扇燈出現(xiàn)前，傳統(tǒng)風(fēng)扇與燈具共置易產(chǎn)生視覺干擾。隱形風(fēng)扇燈的誕生，既是科技創(chuàng)新的體現(xiàn)，也是對(duì)消費(fèi)者需求的精準(zhǔn)回應(yīng)。

美的隱形吊扇燈以其簡(jiǎn)約雅致的設(shè)計(jì)和出色的變頻環(huán)保功能，精準(zhǔn)契合了人們對(duì)風(fēng)速、風(fēng)量及個(gè)性化需求的期待，在市場(chǎng)上備受寵愛。其采用的變頻BLDC電機(jī)和高度集成的電路設(shè)計(jì)方案，不僅顯著優(yōu)化了傳統(tǒng)風(fēng)扇燈噪音大、耗電量高的短板，更實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行時(shí)的極低噪音與高效能源利用，為用戶帶來了更為舒適、節(jié)能的使用體驗(yàn)。此外，其卓越的性能與價(jià)格比，使得美的風(fēng)扇燈具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，成為了現(xiàn)代家居的必備之選。

今天的拆解內(nèi)容就到這里全部結(jié)束啦，我們下期再見。

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審核編輯 黃宇