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吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然
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吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

2022-11-15 09:01:32 来源:半导体器件应用网 作者:半导体器件应用网

【哔哥哔特导读】集成度高、可靠性强的核心半导体器件到底具备着那些应用特性?

吹风机是人们最为日常的一款家用电器。目前市面上的吹风机产品类型众多,功能和性能也会有所迥异。对于注重头发发质的消费者来说,一款吹风机的错误选择,可能会酿成心头之痛。那么如何才能判断吹风机的性能优劣,挑选到符合心意的好产品?厂商在半导体器件采购的过程中应该注意些什么?今天不妨以产品拆解的方式来了解某款吹风机在运作中的具体表现。

首先,来看一下该吹风机外包装的四个不同外观介绍。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

吹风机外包装正面,图源半导体器件应用网

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

吹风机外包装左侧面,图源半导体器件应用网

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

吹风机外包装底面,图源半导体器件应用网

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

吹风机外包装右侧面,图源半导体器件应用网

打开外壳包装。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

图源半导体器件应用网

将包装内的产品及资料依次取出。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

图源半导体器件应用网

再来单独看一下吹风机的正面和背面。银色外形,整体设计简约大方。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然 吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

图源半导体器件应用网

接下来进行正式的拆解过程。首先用工具从吹风机手柄底部边缘撬开,在沿吹风机正面吹风口边缘剥离。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

图源半导体器件应用网

将两个部位的外壳分离,吹风机内部的PCB板和手柄位置的构造基本可见。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

图源半导体器件应用网

以下是吹风机内部所使用的BLDC电机,产于2020年11月18日。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

图源半导体器件应用网

下面,主要依次查看吹风机头部PCB板上的核心半导体器件。

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

PCB板正面半导体器件序号导览,图源半导体器件应用网

半导体器件1:

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

型号:APM32MCR11C6T8,图源半导体器件应用网

APM32MCR11C6T8是一款采用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,来自永源微电子。

◆主要优势:

1)高可靠性、高集成度、最终产品体积小、节约BOM成本;

2)内部集成4路高速运放和两路比较器,可满足单电阻/双电阻/三电阻电流采样拓扑架构的不同需求;

3)内部高速运放集成高压保护电路,可以允许高电平共模信号直接输入芯片,可以用最简单的电路拓扑实现 MOSFET 电阻直接电流采样模式;

4)可以实现硬件 MOSFET 温度漂移补偿电路,确保电流采样精度;

5)应用专利技术使 ADC 和高速运放达到最佳配合,可处理更宽的电流动态范围,同时兼顾高速小电流和低速大电流的采样精度;

6)整体控制电路简洁高效,抗干扰能力强,稳定可靠;

7)单电源 2.2V~5.5V 供电,确保了系统供电的通用性;

◆应用领域:适用于有感 BLDC/无感 BLDC/有感 FOC/无感 FOC 及两相步进电机等控制系统;

以下是产品详细资料:

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

半导体器件2:

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型号:AP5N50BD,图源半导体器件应用网

AP5N50BD为硅N沟道增强型VDMOSFET,采用自对准平面技术,减少了导通损耗,提高了开关性能,增强了雪崩能量。该晶体管可用于各种功率开关电路,使系统小型化,效率高。

◆一般特征:

VDS = 500V;ID= 5A;RDS (ON) <<3.0Ω@VGS = 10V (类型: 2.4 Ω)

◆典型应用:不间断电源(UPS);功率因数校正(PFC)。

产品资料可参考:

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半导体器件3:

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

型号:OR-M3054-(GK),图源半导体器件应用网

OR-M305X-(GK)是由一个非零交叉的光三极管组成,光耦合到一个砷化镓红外发射二极管。它们安装在 SOP-4包装内,并保证绝缘厚度。它们来自奥伦德,符合国际安全标准的钢筋保温等级要求。

◆特点:

1)输入输出之间的高隔离电压(Viso: 3750V rms);

2)4针非过零光电隔离器三交流驱动器输出;

3) 高重复峰值关断状态电压 VDRM: M302X: Min。400V,M305X: Min.600V,M307X: Min.800V;

4) 关断电压 dv/dt: M302X: 型高临界上升率。10V/μs,M305X/M307X: MIN.1000V/μs;

5) 胶带及卷筒包装;

6) 操作温度-40°C至+110°C ;

7) 安全认证批准(编号: E323844)

VDE 批准(编号: 40029733)

CQC 批准(编号: CQC19001231256)

8) 符合 RoHS,REACH 标准;

9) MSL I级。

◆应用范围:交流电机驱动器;交流电动机起动器;静电开关;灯光控制;电磁阀控制器;固态继电器;温度控制器。

具体产品资料可参考:

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半导体器件4:

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电容规格47μF 400V CE105℃,图源半导体器件应用网

半导体器件5:

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电容规格47μF 40V,图源半导体器件应用网

半导体器件6:

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整流桥,图源半导体器件应用网

半导体器件7:

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可控硅,图源半导体器件应用网

以上主要是PCB板正面元器件介绍,下面看看PCB板底面。

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PCB板底面半导体器件序号导览,图源半导体器件应用网

半导体器件8:

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型号:APM2106A,图源半导体器件应用网

APM2106A是一款半桥驱动芯片,用来驱动高压、高速MOSFET和IGBT。此芯片具有非独立的高压侧和低压侧输出通道,防止两个通道同时开启。专有的高压栅工艺和抗闩锁CMOS技术使集成电路具有很高的可靠性。

APM2106A的逻辑输入与标准的CMOS输出或者LSTTL输出兼容,最低可至3.3V。在输出驱动级,具有为最小化驱动级的交叉传导专门设计的高脉冲电流缓冲级。在工作电压高至500V的高压侧,浮动通道可用来驱动N型功率MOSFET或IGBT。

◆特性:

1)为自举工作模式设计的浮动通道;

2)600V半桥驱动;

3)10~20V的栅极驱动电压范围;

4)内置欠压锁定保护;

5)兼容3.3V,5V及15V逻辑电平输入贯;

6)通保护逻辑结构内置死区时间;

7)两个输出通道的传输延时相互匹配低压侧;

8)(LO)逻辑输入,反相APM2106A低压侧;

9)(LO)逻辑输入,同相(APM2106A);

10)8引脚DIP和SOP封装。

具体产品资料可参考:

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半导体器件9:

吹风机拆解:集成可靠,让秀发吹拂自然

型号:SDH8312,图源半导体器件应用网

SDH8312是一款用于开关电源的内置65OV高压MOSFET的AC-DC控制器,来自士兰微电子。SDH8312内置高压启动以及自供电功能,可满足快速启动以及低待机功耗的要求。它具有自适应降频功能,可进一步优化轻载条件下的转换效率;具有软启动功能,能够减小器件的应力,有效防止启动时电感饱和。SDH8312内部还集成了各种异常状态的保护功能。触发保护后,电路会不断自动重启,直到系统正常工作为止。

◆主要特点:

1)输出电压可调;

2)高压启动;

3)自适应降频;

4)软启动;

5)VDD欠压保护;

6)FB开环保护;

7)前沿消隐;

8)输出过载保护;

9)短路保护;

10)过温保护。

◆典型应用:小家电;非隔离辅助电源。

产品资料可参考:

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以上全部拆解完毕。

半导体器件应用网总结:

吹风机在高压高速的工作运转中,对于主控芯片、功率器件和驱动芯片的选择问题不容忽视。以上半导体器件不仅需要满足吹风机设备运作和工作环境要求,而且还要有出色的稳定可靠、低待机功耗、自动保护等性能,同时器件间的合理搭配也很重要。

通过拆解了解到,该吹风机主控芯片采用的是永源微电子的32位内核MCU。它集成了多种模块,电流采样精度非常高,更重要的是抗干扰性强,性能稳定可靠,适用于目前广受欢迎的BLDC电机控制。我们注意到,除了主控芯片,该吹风机还采用了6颗N沟道增强型VD MOSFET,增强功率开关性能,同时以半桥驱动芯片来驱动高压、高速MOSFET,高压侧和低压侧输出通道独立运行,加强设备运作中的可靠性。以上两款半导体器件同样来自永源微电子。

另外搭载士兰微的内置65OV高压MOSFET的AC-DC控制器,让吹风机又兼具了快速启动、低待机功耗和保护功能。整体来说,该吹风机的外观设计简约大方,内部集成性能安全可靠,控制与驱动技术表现优异。

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