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美的吸尘器拆解:双重电机,“芯”价比首选
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美的吸尘器拆解:双重电机,“芯”价比首选

2021-07-28 09:45:15 来源:半导体器件应用网 作者:半道题 点击:4401

【哔哥哔特导读】吸尘器是日常清洁的好帮手,也是是当下必备的家用小电器。吸尘器利用压力差的作用原理,可以达到高效清除灰尘和清洁目的,省时省力。本期通过拆解这台美的无线吸尘器P2G,来全方位探究这台机器的运行机制。

吸尘器是地板清洁的好帮手,是当下居家必备的家用小电器。吸尘器利用压力差的作用原理,可以达到高效清除灰尘和清洁目的,省时省力。当前,随着国民收入水平提高,电视、空调、冰箱、洗衣机等大家电普及率也随之快速提升。作为清扫工具扫帚的升级品,吸尘器对中国消费者而言,处于崛起之势,并在近年来逐渐走进千家万户。

智研咨询发布的《2021-2027年中国吸尘器行业市场全面调研及市场规模预测报告》数据显示:中国是吸尘器生产大国之一。2019年中国吸尘器产量为11214.6万台,同比增长8.5%;2020年前三季度吸尘器产量为9091.5万台,同比下降18.9%,但总体来看,产品仍处于乐观状态。由数据可见,未来吸尘器市场仍有一定的上升空间,前景可期。

吸尘器一般会配备大功率电机进行驱动发电。吸尘器市场的繁荣,也会带动半导体功率器件的发展。在清洁中,随着清洁场景需求的不同,也会促进吸尘器种类多样化。从广义上来看,目前市面上吸尘器最常用的分类方法按形状分,主要有立式、卧式、手持式式、杆式、机器人式。其中,美的推出的一款手持式家用吸尘器,一改以往笨重的形象。本期《半导体器件应用》杂志通过拆解这台美的无线吸尘器P2G,来全方位探究这台机器的运行机制。

工作原理

吸尘器工作的基本设计十分简单:利用压力差的原理,当气流穿过除尘器时,会通过一个较大的空间,速度就会变慢,这和空气流过狭小缝隙,速度就会变快的原理相同。利用速度下降,让空气的吸附力实现有效地降低。随后,液滴和较重的颗粒就会从气流中落下,掉入下面设置的桶内。当完成真空吸尘后,只要把桶内收集的东西倒掉即可。

拆解

开箱图1

拆解

开箱图2

拆解

产品的“全家福”

拆开包装,箱子里有序摆放着许多附件,其中有:美的无线吸尘器P2G主机、可充电锂电池组、金属连接加长管、电动地刷、可清理细小缝隙及狭小空间的二合一刷、电池组充电的电源适配器。

这款吸尘器配件比较丰富,能够满足多种生活场景的使用。此外,美的吸尘器还配有软毛刷、扁嘴吸头。这两种刷头可以满足日常消费者对沙发、床铺、桌椅角落的清理需求。这两种刷头均为软毛刷,支持调整使用,可在使用过程中对灰尘、毛发达到理想的清理工作效果。

拆解

组装完成后吸尘器成品图

该款产品质量很轻,总重只有2.2kg,设计符合人体工学,使用体验十分舒适。

拆解

外置锂电池电源

电池续航时长也是衡量吸尘器品质的关键因素之一。美的P2G电池容量达2000mAh。此外,P2G采取电池组与主机分离的结构设计,此设计加强了吸尘器的续航性。这同时摆脱内置电池组在充电时不能工作的低效率局面。

拆解

主机

电机部分,发电驱动,吸纳细碎杂物。值得一提的是,美的配置了双电机驱动,主电机功率为120W,可让吸尘器吸力更为强劲持久;另外,美的在地刷处额外搭配地刷独立电机,实现双电机同时运作。这让吸尘器在相同的续航时间里,吸尘效率更高。双电机模式有两档吸力可调,满足不同吸尘需求。

拆解

电动地刷

美的为电动地刷配置了独立电机。 地刷在吸尘过程中,既属于刚开始的工作,也是在吸尘过程中比较关键的步骤。《半导体器件应用》杂志通过观察发现,P2G地刷接驳端,具有独立电机吸尘系统,螺旋纹路导引杂尘收纳至中间杂尘通道,再由主电机吸至滤尘系统。此外,吸尘器主电机120W功率搭载独立电机地刷,使自身清洁能力更进一步。

拆解

产品性能一览

拆解过程

拆解

电源适配器拆解:

拆解步骤:将正面两颗螺丝卸下,撬开卡扣;然后用一字螺丝刀从边缘缝隙将其撬开,取出电路板。

拆解

电源适配器一览

各元器件解析:

拆解

意法半导体- STM8L052R8系列芯片(主控芯片)

特点:

操作条件-操作电源:1.8 V至3.6 V –

温度范围:-40°C到85°C•

低功率特性- 5低功率模式:等待,低功率运行(5.9µ),低功率等(3µ)动态功耗:200µ/ MHz + 330µ-

先进STM8核心-架构和管道强度最大频率。

低功率,极其安全与可编程阈值-

BOR重置

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基础说明书

 

拆解

来自IR,PD-97146A系列

应用场景:用于计算机处理器功率的高频同步降压转换器、电信和工业的同步整流的高频隔离直流变换器

特征:极低门低阻抗、全特征雪崩电压、符合RoHS标准

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产品基础说明书

 

拆解

来自无锡新洁能股份有限公司的MOSFET,型号NCE40P07S

NCE40P07S采用先进的沟槽技术和设计,以低栅电荷提供优秀的RDS(ON)。它可以用于各种各样的应用。

特点:

低FOM(Rdson*Qg)

高雪崩耐量,100%经过EAS测试

低反向恢复电荷(Qrr),低反向恢复峰值电流(Irm)

抗静电能力(ESD)

符合RoHS标准

应用场景:

●电源开关应用●硬开关及高频电路●DC-DC转换器

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基础说明书

 

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瑞卓电子 STE2150系列保险丝

这款保险丝具有优异的抗涌流能力,良好的热冲击和机械冲击可靠性,也具有高可靠性和稳定的焊接能力。

适用范围:本产品适用于各类电子设备电路的过流保护作用, 广泛应用于电池充电、消费电子、电源供应、工业控制器等领域。

使用特性:使用温度范围 -55℃~+125℃。 若操作环境温度超出 25±5℃范围,在选用保险丝规格时,需考虑操作环境温度对保险丝的影响。

拆解

P2G主机拆解:

拆解步骤:

先将尘杯旋转拆卸,以便进一步拆解;用螺丝刀将电机底部的螺丝逐一拆卸,用螺丝刀沿边缘撬开,取出卡板。

拆解

拆解

 

取出后一览

《半导体器件应用》杂志总结

从外观来看,该款吸尘器采用流线型设计,选用纯色,外观高雅大方。美的采用高强度材料既保证了产品品质,也进一步减轻了产品重量。这赋予该款产品更多的灵活性和操作性。

从主机部分来看,美的P2G的主机吸尘工作部分采用全透明设计,极富机械科技美感。该款产品将通风道设计为直通式导流通道,形成直线风轨,这使得主机产生的能量几乎无衰减。据美的P2G实验室检测证明,如此轻巧的电机可以产生9000pa的大吸力,直线风轨吸力可大大提升30%。该电机还能提供两档吸力选择,满足不同的吸尘需求。

从电机方面来看:美的吸尘器配备芯片是意法半导体公司的STM8L052R8系列芯片。作为主控芯片的选择,该芯片采用较为先进STM8核心-架构和管道强度最大频率,搭载超低功耗8位MCU和集成EEPROM。除此之外,该芯片具有64KB Flash、16MHz CPU、低功率特性、极其安全与可编程阈值和BOR重置功能。配置该款芯片,这也说明这款美的吸尘器产品主走性价比路线,以高性价比和超低功耗的卖点打开市场,吸引顾客。

总体而言:该款真空吸尘器相对优异的性能有:一是续航持久。长续航在日常使用中至关重要。该款产品的电量显示也很人性化,可以提前进行充电,解决之前打扫过程中吸尘器没电的尴尬情况;二是吸尘器的横筒式设计和上手把设计,手臂自然垂立就可以打扫卫生,相对侧手把的吸尘器来说可以减少肌肉疲劳度,得到更高的使用体验;三是分离式电池和壁挂式充电设计,方便充电和携带。

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