你印象中的手持風(fēng)扇是否還停留在三檔風(fēng)力與可愛外觀?志高暴力渦輪風(fēng)扇系列宣稱重新定義了移動(dòng)散熱設(shè)備的邊界。它不僅在外觀上采用工程級(jí)復(fù)合材料打造防摔結(jié)構(gòu)，更在核心性能上搭載340W超高功率電驅(qū)電機(jī)，配合7片以上經(jīng)過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的扇葉，實(shí)現(xiàn)較普通風(fēng)扇提升數(shù)倍的強(qiáng)勁風(fēng)壓。這一切都源自其在電驅(qū)板和電控板上的精密設(shè)計(jì)。

【產(chǎn)品亮點(diǎn)清單】

-(功率 340W+每分鐘可達(dá)80000轉(zhuǎn)的BLDC電機(jī))×7葉氣動(dòng)扇葉=暴風(fēng)級(jí)輸出

- 吹吸雙模×模塊化配件=全場(chǎng)景清潔方案

- 100檔無(wú)級(jí)變速×自然風(fēng)算法=精準(zhǔn)風(fēng)控

- 15000mAh電池×快充技術(shù)=持久續(xù)航

更為關(guān)鍵的是，其驅(qū)動(dòng)這顆暴風(fēng)核心的電驅(qū)板，尺寸竟僅如1枚1元硬幣般大小!電控板也同樣精妙！這款能在電控和電控方寸之間，馭風(fēng)而行的“工業(yè)級(jí)”風(fēng)扇，究竟是如何實(shí)現(xiàn)用如此精密的“大腦”，去指揮如此蠻橫的“身體”的?本期拆解，將走進(jìn)電驅(qū)板和電控板內(nèi)部，揭開這個(gè)問題的答案。

志高暴力風(fēng)扇產(chǎn)品介紹

包裝盒背面特寫，背面印有產(chǎn)品信息：

品牌：志高

產(chǎn)品名稱：暴力風(fēng)扇

充電電壓：5V

工作電壓：12.6V

最大功率：340w

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB4706.1/GB4706.27

打開包裝盒后可以看到暴力風(fēng)扇及其配件。

暴力風(fēng)扇風(fēng)機(jī)特寫。

志高暴力風(fēng)扇產(chǎn)品拆解

先擰開底部蓋板上的螺絲。

暴力拆解底部蓋板。

再用工具拆解整個(gè)暴力風(fēng)扇的機(jī)身。

可以看到整個(gè)暴力風(fēng)扇內(nèi)部器件的全貌，頂部是電機(jī)，機(jī)身部分有3節(jié)串聯(lián)起來(lái)的鋰電池以及負(fù)責(zé)電驅(qū)和電控的電路板。

剪斷電控板與電機(jī)之間的電線，取出電機(jī)作特寫。

電機(jī)無(wú)法找到具體的廠商信息，但從標(biāo)簽信息可以得知這是一款12V的PWM高速無(wú)刷電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速可達(dá)到85000r/min。

剪斷電控板與鋰電池之間的電線后，拿出電池。

去掉三節(jié)鋰電池外部的絕緣層后，對(duì)鋰電池進(jìn)行特寫。

電池?zé)o法查找到具體生產(chǎn)廠商，通過(guò)其標(biāo)簽可知：

電池型號(hào)：SWY 21700

單顆電池容量：5000 mAh

電壓為：3.6V

功耗為：18Wh

從電機(jī)上拆解電驅(qū)板電路板。進(jìn)入到電控板和電驅(qū)板兩塊電路板的解析環(huán)節(jié)。

電控板部分

電控板直徑約為23.01mm。

可以看到電控板正面有一個(gè)電控MCU、2個(gè)電控升壓電感以及1個(gè)鋰電管理電控IC，背面有1個(gè)充電控制電控IC，1個(gè)電池保護(hù)電控IC、1個(gè)LDO線性穩(wěn)壓器、與2個(gè)電控MOSFET。

先從電控板正面來(lái)看，電控板上的MCU芯片上做了模糊化處理，無(wú)法通過(guò)絲印查詢到具體的型號(hào)，但是從電控板上的引腳上來(lái)看，這款MCU的封裝形式為SOP-20。

從這款暴力風(fēng)扇的功能進(jìn)行反推，這顆MCU很有可能在電路中通過(guò)發(fā)出PWM信號(hào)精確控制MOSFET，實(shí)現(xiàn)100檔無(wú)級(jí)變速與模擬自然風(fēng)，并且協(xié)調(diào)2顆充電電控IC與電池管理電控IC，智能調(diào)度充放電與電量顯示。同時(shí)更在電驅(qū)板和電控板上接管所有用戶交互，響應(yīng)電控板上的按鍵并驅(qū)動(dòng)指示燈。

電控板上2個(gè)升壓電感絲印分別為2R2與6R82013，但無(wú)法查找到具體的參數(shù)信息。在充電電控電路中，這電控板上的兩個(gè)升壓電感與PFM控制IC共同構(gòu)成了主動(dòng)式開關(guān)升壓架構(gòu)，通過(guò)高頻開關(guān)周期，實(shí)現(xiàn)“儲(chǔ)能-釋能”，將輸入電壓泵升至穩(wěn)定高于電池電壓的精確電位。

電控板鋰電管理IC芯片的絲印為32118Q2312，同樣無(wú)法通過(guò)絲印查找到具體信息。

從功能上反推，這個(gè)電控IC的作用，是在電控板上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各電芯電壓、充放電電流及溫度，精準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路與過(guò)熱保護(hù)等電控操作，是電控板上電池安全運(yùn)行的基石。同時(shí)，它通過(guò)通訊接口(如SMBus)將電池電量、健康狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)上報(bào)電控板上的電控MCU，為無(wú)級(jí)調(diào)速的功率分配與電量顯示提供決策依據(jù)，確保大功率放電下的電控系統(tǒng)穩(wěn)定與用戶安全。

翻到電控板背面。

首先看距離電控板按鈕比較近的充電控制IC，絲印為CN330352339，來(lái)自上海如韻電子。

該芯片采用SOP-8封裝，工作在2.7V至6.5V的寬輸入電壓范圍，內(nèi)部集成基準(zhǔn)電壓源、電感電流檢測(cè)單元及MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，采用恒流與準(zhǔn)恒壓模式對(duì)電池進(jìn)行智能管理。其核心是通過(guò)控制外部分立N MOSFET與電感，將常見的5V輸入電壓提升至電池所需的12.6V充電截止電壓，轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異，并支持高達(dá)35W的輸出功率。

在該風(fēng)扇的充電電控電路中，CN3303承擔(dān)著高效能量轉(zhuǎn)換與安全管理的重任。它精準(zhǔn)控制充電全過(guò)程，具備輸入電源自適應(yīng)、自動(dòng)再充電及管芯過(guò)溫保護(hù)等功能，確保為產(chǎn)品內(nèi)置的15000mAh三節(jié)鋰電池組提供穩(wěn)定、快速且可靠的充電能量，是整個(gè)設(shè)備的“能量調(diào)度中樞”。

電池保護(hù)電控IC采用創(chuàng)芯微電子的CM1332-QAT。

該電控芯片采用TSSOP-16封裝，內(nèi)置高精度電壓檢測(cè)與電流檢測(cè)電路，提供過(guò)充/過(guò)放、三段放電過(guò)流、短路、充電過(guò)流以及充放電高低溫等全方位保護(hù)功能，其過(guò)充檢測(cè)精度高達(dá)±15mV。電控芯片集成電池均衡功能，能自動(dòng)校正電芯間電壓差異，并支持通過(guò)外置電容靈活配置過(guò)流保護(hù)延時(shí)。

在該風(fēng)扇的電控電池管理中，CM1332-QAT作為“安全守護(hù)者”，持續(xù)監(jiān)測(cè)15000mAh電池組的電壓、電流與溫度狀態(tài)，精準(zhǔn)控制外部MOSFET以通斷充放電回路，確保大功率暴力風(fēng)扇在極端工作條件下，其電池系統(tǒng)始終運(yùn)行于安全窗口之內(nèi)。

2個(gè)電控功率開關(guān)MOSFET采用藍(lán)箭電子的BRD50N03。

這是一款采用TO-252封裝的N溝道功率場(chǎng)效應(yīng)管。該器件額定耐壓30V，連續(xù)導(dǎo)通電流高達(dá)50A，關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于其極低的靜態(tài)導(dǎo)通電阻(典型值7.0mΩ @ Vgs=10V)與快速開關(guān)特性(開關(guān)時(shí)間在納秒級(jí))。這些特性使其非常適合需要處理大電流且對(duì)效率有嚴(yán)苛要求的開關(guān)電路。

在該暴力風(fēng)扇的電控驅(qū)動(dòng)電路中，BRD50N03作為主功率開關(guān)，直接受控于電控MCU發(fā)出的PWM信號(hào)。它承擔(dān)著通斷高達(dá)340W電機(jī)電流的核心任務(wù)，其低導(dǎo)通損耗直接決定了整機(jī)的續(xù)航與發(fā)熱，而高速開關(guān)性能則是實(shí)現(xiàn)100檔無(wú)級(jí)變速平滑響應(yīng)的物理基礎(chǔ)，是整機(jī)動(dòng)力輸出的核心執(zhí)行臂膀。

整體上看，這塊電控板采用“主控-功率-能源-安全”協(xié)同架構(gòu)。電控MCU作為智能中樞，通過(guò)PWM精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)低內(nèi)阻MOSFET實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速;雙路獨(dú)立升壓充電與多級(jí)電池保護(hù)體系確保三節(jié)鋰電池高效安全充放電;LDO則為電控控制核心提供純凈電源。整套方案在有限的電控PCB面積上實(shí)現(xiàn)了功率密度與系統(tǒng)可靠性的高度平衡。

電驅(qū)板部分

接下來(lái)，來(lái)到驅(qū)動(dòng)電驅(qū)的電驅(qū)板部分，電驅(qū)板的直徑約為23.95mm，相當(dāng)于1枚1元硬幣大小。

整個(gè)負(fù)責(zé)電驅(qū)板上，有如下電驅(qū)元器件：6個(gè)電驅(qū)MOSFET，1個(gè)電驅(qū)柵極驅(qū)動(dòng)IC以及1個(gè)電驅(qū)MCU。

電驅(qū)功率MOSFET是來(lái)自深圳科盛美電子的KSM30N06，這是一款采用TO-220封裝的N溝道MOS。

該電驅(qū)器件額定耐壓60V，連續(xù)導(dǎo)通電流達(dá)30A，其核心優(yōu)勢(shì)在于極低的導(dǎo)通電阻(典型值31mΩ @ Vgs=10V)與快速開關(guān)特性，這對(duì)電驅(qū)板的性能來(lái)說(shuō)是極其重要的。其低柵極電荷(典型19nC)確保了它能被MCU的PWM信號(hào)高效驅(qū)動(dòng)，同時(shí)滿足電驅(qū)板電路對(duì)效率和響應(yīng)速度的嚴(yán)苛要求。

在該電驅(qū)板上，KSM30N06作為核心電驅(qū)功率開關(guān)元件，直接受電驅(qū)MCU的PWM信號(hào)控制，承擔(dān)通過(guò)電驅(qū)板驅(qū)動(dòng)暴力風(fēng)扇電機(jī)的重任。其優(yōu)異的性能為電機(jī)電驅(qū)提供強(qiáng)勁動(dòng)力，是實(shí)現(xiàn)100檔無(wú)級(jí)變速和340W超大功率輸出的關(guān)鍵保障，是整機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的核心執(zhí)行單元。

電驅(qū)板上，電驅(qū)柵極驅(qū)動(dòng)IC是來(lái)自矽塔科技的SA6288。

SA6288是一款專為半橋/全橋拓?fù)湓O(shè)計(jì)的電驅(qū)高壓柵極驅(qū)動(dòng)IC。其250V的VS耐壓值可直接應(yīng)對(duì)電機(jī)繞組開關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的高壓毛刺與反電動(dòng)勢(shì)，確保電驅(qū)安全;1.8A的強(qiáng)大拉灌電流能力，可為電驅(qū)功率MOSFET的柵極提供快速充放電，極大縮短開關(guān)時(shí)間，有效降低開關(guān)損耗。

在該風(fēng)扇電驅(qū)板中，SA6288位于MCU與功率MOSFET之間，在電驅(qū)板上充當(dāng)“信號(hào)翻譯與功率放大”的關(guān)鍵角色。它將電驅(qū)板上MCU發(fā)出的低壓PWM邏輯信號(hào)，轉(zhuǎn)化為能夠高速、可靠地驅(qū)動(dòng)MOSFET柵極的高壓大電流信號(hào)，是實(shí)現(xiàn)電機(jī)高效調(diào)速、保障功率級(jí)安全可靠運(yùn)行的核心橋梁。

電驅(qū)MCU上的絲印為AtF3A2445，無(wú)法在電驅(qū)板上查找到其具體型號(hào)信息。

它通過(guò)至少3路高精度PWM輸出，直接控制半橋/全橋柵極驅(qū)動(dòng)IC(如SA6288)，以電驅(qū)功率MOSFET;同時(shí)實(shí)時(shí)采集電驅(qū)板上電機(jī)霍爾傳感器信號(hào)，精確計(jì)算轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速，在電驅(qū)板上形成電驅(qū)閉環(huán)控制，并實(shí)現(xiàn)過(guò)流、堵轉(zhuǎn)等電驅(qū)實(shí)時(shí)保護(hù)算法。

最后放一張“全家?！保謩e是電池、電機(jī)、電控板與電驅(qū)板。以上是本次拆解的全部?jī)?nèi)容。

Big-Bit拆解總結(jié)

志高暴力渦輪風(fēng)扇通過(guò)高度協(xié)同的雙MCU架構(gòu)與專業(yè)芯片組，實(shí)現(xiàn)了從智能充電、電池管理到強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)的全鏈路電控電驅(qū)優(yōu)化。

主控與能源管理系統(tǒng)：MCU作為整機(jī)電控智能中樞，協(xié)調(diào)如韻電子CN3303雙路升壓電控充電IC，將5V輸入高效提升至12.6V，為三節(jié)15000mAh電池組實(shí)現(xiàn)快速充電；并由創(chuàng)芯微CM1332-QAT提供過(guò)充/過(guò)放、短路及溫度等多重保護(hù)等電控操作，確保大容量電池安全。LDO線性穩(wěn)壓器則為電控控制電路提供純凈、穩(wěn)定的電源，保障電控系統(tǒng)在電機(jī)大電流干擾下穩(wěn)定運(yùn)行。

電驅(qū)與動(dòng)力系統(tǒng)：電驅(qū)系統(tǒng)采用專用電驅(qū)MCU，負(fù)責(zé)在電驅(qū)板上精準(zhǔn)執(zhí)行風(fēng)速指令。它通過(guò)矽塔科技SA6288高壓柵極電驅(qū)IC，將PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)勁電驅(qū)能力，精準(zhǔn)控制科信KSM30N06與貝嶺BRD50N03電驅(qū)功率MOSFET，構(gòu)建高效半橋/全橋電驅(qū)電路。該電驅(qū)板方案為暴力渦輪電機(jī)提供高達(dá)340W的峰值功率，是實(shí)現(xiàn)100檔無(wú)級(jí)變速與澎湃風(fēng)力的核心保障。

整體來(lái)說(shuō)，志高這款暴力渦輪風(fēng)扇的成功，并非依賴于單一器件的強(qiáng)大，而是源于一套高度協(xié)同、全鏈路優(yōu)化的芯片級(jí)系統(tǒng)方案。該方案通過(guò)“主控-電驅(qū)”雙MCU架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的功能分工：電控板作為“大腦”，統(tǒng)籌能源管理與用戶交互；電驅(qū)板作為“強(qiáng)健四肢”，專司電機(jī)的高效精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)。在此架構(gòu)下，從如韻電子CN3303與創(chuàng)芯微CM1332-QAT構(gòu)成的智能充放電與安全保護(hù)體系，到矽塔科技SA6288驅(qū)動(dòng)IC與科盛美電驅(qū)MOSFET組成的強(qiáng)勁電驅(qū)動(dòng)力輸出單元，每一顆關(guān)鍵電控與電驅(qū)芯片都各司其職、協(xié)同工作。最終，這套電控與電驅(qū)方案在有限的物理空間內(nèi)，成功駕馭了340W的峰值功率，將“工業(yè)級(jí)性能”濃縮于手持設(shè)備之中，實(shí)現(xiàn)了集成度、電驅(qū)能力、安全性與成本之間的出色平衡，堪稱小型化大功率BLDC電驅(qū)應(yīng)用的一個(gè)典范設(shè)計(jì)。

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審核編輯 黃宇