隨著高速風筒技術升級,BLDC電機與IPM模塊的應用成為主流。本文通過拆解追覓、康夫、徠芬等品牌,揭示它們的設計方案與技術亮點。
近年來,隨著消費者對個人護理產品的需求不斷提升,高速風筒市場的競爭愈發激烈。各大品牌紛紛推出具備高轉速、強風力和智能控溫功能的產品,力求在性能和用戶體驗上取得突破。
在這一過程中,電控和電驅方案逐漸成為決定高速風筒性能表現和用戶體驗的核心因素。
半導體器件應用網購買了四款熱門高速風筒進行了拆解,發現它們均采用高速BLDC電機,轉速高達11萬轉每分鐘,并具備智能恒溫功能,有效防止頭發因過熱而受損。
接下來,本文將對追覓G20、康夫F9、徠芬及其他品牌的方案進行深入對比,揭示各產品在核心元器件選型及技術實現上的差異與亮點。
01追覓G20
追覓G20高速風筒,強勁風力,速干不傷發。其號稱能實現短發40S速干,其NTC智能恒溫芯片能做到300次/秒恒溫檢測,配合高濃度負離子有效實現速干不傷發。
在功能上,其一共有兩檔風速調節,四檔溫度調節。在溫度調節中,有其特有的57度恒溫功能,與護發組件搭配起來使用可以很好的呵護頭發,保證頭發不會因為過熱而受損。而負離子技術的應用也能使得頭發更加的柔順,減少頭發的毛躁和分叉。
在設計上,使用了主流的磁吸式風嘴以及過濾網蓋,使用起來非常的方便。其還配備了其他高速風筒所沒有的護發套件,對比其他競品比較有差異化。
在方案設計上,該款高速風筒采用的是MCU+三顆半橋IPM的方案。
在元器件方面,該方案采用了峰岹科技的FU6812L2 MCU,這是一款集成電機控制引擎(ME)和 8051 內核的高性能電機驅動專用芯片,ME 集成了 FOC、MDU、LPF、PID、SVPWM 等諸多硬件模塊,可由硬件自動完成有感/無感 BLDC 電機/PMSM 的 FOC 驅動/方波驅動的運算和控制;8051內核用于參數配置和日常事務處理,雙核并行工作實現各種高性能電機控制。
IPM來自晶藝半導體,型號為LAMS1M0669,集成了一顆高可靠性HVIC,2顆600V/7A快回復MOSFET,集成高壓自舉二極管,能實現>20us短路電流耐固能力;高精度過溫保護;過流保護功能。
電源芯片采用的是士蘭微的SDH8322S,其集成了各種異常狀態的保護功能,包括:VDD 欠壓保護、VDD 過壓保護、前沿消隱、過流保護、過溫保護等。
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02康夫F9
康夫F9高速風筒的外觀總體簡約時尚,獨特的中空設計,不僅讓外觀看起來高級,拿在手里的感覺也非常輕盈。
功能上,共有3檔風速和4檔風溫,總共12種模式。恒溫護發功能的實現保證了頭發不會因過熱而受損。這一功能可以智能地監測出風口的溫度,并自動調節溫度,確保吹風過程中頭發受到的保護更加全面負離子能夠中和靜電,減少頭發的毛躁和分叉,使頭發更加柔順、健康。
在方案設計上,康夫F9同樣是采用了MCU+三顆半橋IPM的方案。
在元器件方面,主要用到了晶豐明源的非隔離輔助電源芯片BP85226DF、凌鷗創芯的32位主控MCU LKS32MC037M6S8B以及3顆凌鷗創芯的IPM模塊LKS1D5005D。
凌鷗創芯的LKS32MC037M6S8B。這是一款專門用于電機控制的MCU,內部集成了運放、比較器、DAC、MCPWM等功能,外圍電路簡潔。工作溫度可達工業級的105℃,能夠滿足高速風筒的應用需求。此外,它還能夠滿足兩對極電機高達22萬電轉速的算力要求。
IPM模塊同樣來自凌鷗創芯,型號為LKS1D5005D。該器件具有高集成度,優化的封裝設計使得成本相較于三相IPM大幅下降。與分立預驅、MOS相比,它的零件數量更少,加工成本更低,可靠性更高。
另外,康夫F9還搭載了非隔離輔助電源BP85226DF。該電源的外圍電路非常簡潔,省去了Vcc電容、續流二極管、反饋二極管等元件。它支持快速開關機功能,沒有啟動延時,提升了用戶體驗。
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03徠芬
徠芬高速風筒具備高轉速、大風力、智能溫控等優點,與此同時,其設計趨向于輕量化,輕巧易舉,不累手,使用體驗感較好。
徠芬高速風筒采用了其自主研發的轉速約為11萬的高速無刷電機,馬達轉速比普通風筒提升了4-5倍,同時能夠智能控溫,保護頭發不被高溫損傷。高轉速產生的強勁風可以迅速帶走發絲表面的熱量和水分,做到快速干發。
在方案設計上,徠芬高速風筒采用的是MCU+一顆三相全橋IPM的方案。
在元器件選型方面,徠芬高速風筒搭載峰岹科技FU6812/61系列芯片作為電機驅動芯片,這是一款“雙核”MCU,內置多種功能架構,能夠滿足高速電機的驅動控制,讓高速風筒高速平穩運行。
IPM模塊使用的是來自吉林華微的SPE05M50T-C,其具有信號高電平有效,兼容3.3V 和 5V 的 MCU;內置防直通保護;內置欠壓保護;內部集成溫度檢測輸出;絕緣耐壓1500V的特點。
電源芯片采用的是士蘭微的SDH8322S,內置高壓 MOSFET 功率開關和自主專利的高壓啟動功能。SDH8322S 采樣PWM+PFM控制方式,兼顧滿載和輕載下的轉換效率,在極輕載下進入打嗝模式,有效地降低系統的待機功耗。
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04某知名高速風筒
該風筒搭載的是110000r/min的高速無刷直流電機,擁有高、低兩檔風速控制,以及自然風、暖風檔、熱風檔三檔風溫控制,還有兩檔冷熱循環設置。它還擁有智能恒溫檢測功能,可以做到恒溫護發和減少斷發的功效。
在設計方案上,該高速風筒采用的是MCU+一顆三相全橋IPM的方案。
在元器件選型方面,該高速風筒采用的是來自航順芯片的32位MCU HK32F030C8T6。該MCU有著豐富的外設,可應對各類復雜的BLDC控制,支持硬件定點除法、開方運算單元,可用于提高電機算法效率,同時還支持航順自研的Flash加密模塊,可以安全保護用戶代碼不被破解,保護用戶的知識產權。
IPM模塊使用的是來自華潤微的CS5755MT。其內置了6個快恢復MOSFET和3個半橋HVIC柵極驅動電路。內部集成了欠壓保護電路,提供了優異的保護和故障安全操作。另外,其內部集成了自舉二極管,簡化了外圍線路。
電源芯片采用的是士蘭微的SDH8322S,其集成了各種異常狀態的保護功能,包括:VDD 欠壓保護、VDD 過壓保護、前沿消隱、過流保護、過溫保護等。
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05半導體器件應用網總結
通過對比這四款高速風筒的拆解,我們可以看出,BLDC電機的應用已經成為當前市場上主流高速風筒的標配。所有產品的電機轉速都達到了十萬轉以上,確保了強勁風力輸出,滿足用戶對快速干發的需求。在設計方案上,高集成度的電控方案也占據主導地位,尤其是IPM的使用。
與傳統的驅動+MOS方案相比,IPM方案極大減少了外圍元器件的數量,節省了電路板空間,這是高速風筒這種體積受限的產品中尤為重要的優勢。此外,IPM模塊具有較低的發熱量,使其在高速風筒這種需要長時間運行且處于高溫環境下的產品中更為適用。IPM方案不僅提升了電路的可靠性,還通過更高的效率和更少的散熱需求,幫助產品實現了更優異的性能表現。
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