Shark HD112BRN 吹風(fēng)機(jī)拆解：為無刷電機(jī)注入靈魂的驅(qū)動芯片

最近出現(xiàn)了一款在Instagram上廣受好評的吹風(fēng)機(jī)Shark HD112BRN，它不僅性能優(yōu)異，價格上還更加親民。Shark HD112BRN吹風(fēng)機(jī)采用Hyper Air IQ技術(shù)結(jié)合了高速加熱和電離空氣實(shí)現(xiàn)超快速、無熱損的干燥。下面就由我來帶大家看看這款在國外熱銷的Shark HD112BRN 吹風(fēng)機(jī)。

開箱

吹風(fēng)機(jī)由一個硬質(zhì)紙盒包裝，正面印著吹風(fēng)機(jī)外觀圖片和附贈的兩個吹風(fēng)頭，以及吹風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)描述。包裝盒側(cè)面標(biāo)有吹風(fēng)機(jī)型序列號及電氣規(guī)格。需要注意的是這款吹風(fēng)機(jī)使用的是120V、60Hz的供電，如果在國內(nèi)使用需要先外接轉(zhuǎn)換器。包裝盒背面印著吹風(fēng)機(jī)特點(diǎn)和技術(shù)簡介。

打開外包裝，最上層的是一本產(chǎn)品使用說明書以及一張安全使用指南。在產(chǎn)品上還卡扣著一張印有官方網(wǎng)站二維碼和吹風(fēng)頭使用建議的硬紙片。最下層放著吹風(fēng)機(jī)主機(jī)和附帶的兩種吹風(fēng)頭。

吹風(fēng)機(jī)采用灰色和磨砂鍍銀色的配色，整體顯得非常有質(zhì)感。交流電插口還配備了保護(hù)器。入風(fēng)口處使用了金屬過濾網(wǎng)以防頭發(fā)和大顆?；覊m進(jìn)入。機(jī)身配有一個撥動電源開關(guān)、一個冷風(fēng)按鈕、一個風(fēng)量調(diào)檔按鈕以及一個溫度調(diào)檔按鈕。

拆解

先卸下吹風(fēng)機(jī)手柄底部的部件，然后拆下螺絲。手柄使用卡扣連接，可以將其撬開。接著可以取下手柄處電路板。吹風(fēng)機(jī)后部進(jìn)風(fēng)口也是通過卡口連接主機(jī)，拆卸下背部螺絲可以完全拆下手柄處部件。接下來拆卸下進(jìn)風(fēng)口處電機(jī)以及主機(jī)電路板，取下連接插線可以斷開主機(jī)電路板和后部電機(jī)以及控制主板。抽出吹風(fēng)機(jī)加熱器可以完全拆卸完整個吹風(fēng)機(jī)。

電路板講解

整個吹風(fēng)機(jī)電路主要由三塊電路板構(gòu)成。手柄處的電路板使用單面板，插電線和主板之間串接著一個主機(jī)電源開關(guān)，一個保險(xiǎn)絲，主板下方零線火線之間插接著兩個X電容，上方接有一個濾波電感，以及一個冷風(fēng)按鈕，冷風(fēng)按鈕通過連接線連接主控電路板。

進(jìn)風(fēng)口處的電路板負(fù)責(zé)處理風(fēng)速設(shè)定按鈕、溫度設(shè)定按鈕、尾部LED指示燈控制，及溫度傳感其和光電傳感器信息采集，再通過串口將用戶設(shè)定的參數(shù)及傳感器信息傳遞給主控板。電路板上還焊接著一個用來檢測尾部進(jìn)風(fēng)口處溫度的溫度傳感器。

進(jìn)風(fēng)電機(jī)使用的是一個定制的無刷電機(jī)，風(fēng)輪使用的是鋁合金的扇葉，頂部是一個電機(jī)三線控制線的連接器。

吹風(fēng)機(jī)前部加熱器部件有里外兩層加熱絲，通過隔熱卡扣圍繞在加熱部件上。加熱頭中間有一個過溫保護(hù)開關(guān)，如果加熱溫度過高，彈片會自動斷開，溫度保護(hù)開關(guān)還串接著一個過溫熔斷器，與過溫保護(hù)開關(guān)相互配合以保證更可靠的過溫保護(hù)。加熱器頂部有一個二極管用做溫度傳感器，用來檢測加熱器溫度。隔熱墊上還有一個負(fù)離子產(chǎn)生器的探針。

加熱器和電路板之間有一層塑料件，用來隔離加熱器和主控板。塑料件上還有兩對光電收發(fā)傳感器，應(yīng)該是用來檢測煙霧的。

主控板是雙層環(huán)形電路板，從交流電輸入線看過來，通過四個二極管組成的全波整流器，再通過一個電源芯片將高壓交流電轉(zhuǎn)換成直流電，三個濾波電容用來穩(wěn)壓，兩個可控硅用來控制加熱器和負(fù)離子產(chǎn)生器的供電。

主控板上的低壓電路通過LDO供電，主控MCU使用連接線連接進(jìn)風(fēng)口處的MCU，處理設(shè)定和傳感器數(shù)據(jù)來控制加熱和吹風(fēng)。

整個吹風(fēng)機(jī)方案中最核心的無疑是無刷電機(jī)的控制，而無刷電機(jī)控制中最為重要的元器件則是驅(qū)動芯片，本吹風(fēng)機(jī)使用了三顆Power Integrations的BRD1167。

IC內(nèi)部集成了兩個性能加強(qiáng)的FREDFET（具有快恢復(fù)外延型二極管的場效應(yīng)晶體管），分別用于半橋電路的上管和下管，且具有無損耗的電流檢測功能，可使無刷直流(BLDC)電機(jī)驅(qū)動器應(yīng)用中的逆變器效率達(dá)到99.2%。IHB驅(qū)動器所提供的業(yè)界先進(jìn)的效率性能和分布式散熱方法可省去散熱片，有助于降低系統(tǒng)成本和重量。

BRD1167可提供最大1.33A的RMS電流和11.5A直流輸出峰值電流。BridgeSwitch EMI特性比較好，與BridgeSwitch產(chǎn)品系列的其他器件一樣，器件都是自供電工作，并采用相同的薄型InSOP-24C表面貼裝封裝。這些器件可以驅(qū)動單相或多相高壓同步或異步電機(jī)，并支持所有常用的微控制器(MCU)和電機(jī)控制算法。所有BridgeSwitch IC均提供逐周期基于硬件的過流、過壓/欠壓和過溫保護(hù)功能，從而在軟件中可省去許多實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的組件。這有助于簡化IEC 60335和60730認(rèn)證，進(jìn)而節(jié)省時間和成本。

與BridgeSwitch產(chǎn)品系列的其他IC一樣， BRD1167器件具有內(nèi)置的器件保護(hù)和系統(tǒng)監(jiān)測特性，同時具備一個可靠的單線接口用以進(jìn)行工作狀態(tài)的更新，在電機(jī)微處理器和多達(dá)三個BridgeSwitch器件之間進(jìn)行通信。每個BridgeSwitch器件的上管和下管限流點(diǎn)都可以單獨(dú)進(jìn)行設(shè)定，這樣無需微處理器及相關(guān)外圍電路在電機(jī)繞組開路或短路情況下提供整個系統(tǒng)的保護(hù)。

產(chǎn)品規(guī)格

• 輸出電流 (最大)?? ?11.50A
• 連續(xù)電流 - RMS?? ?1.33 A
• 擊穿電壓?? ?600 V
• IC封裝?? ?InSOP-24C
• 安裝類型?? ?Surface Mount
• 運(yùn)作溫度 (最小)?? ?-40 °C
• 運(yùn)作溫度 (最大)?? ?150 °C
• 控制功能：Remote Fault Reset、Self-Biased Drivers、Status Interface
• 保護(hù)功能：Input Overvoltage、Input Undervoltage、Output Overvoltage、Output Undervoltage、Overtemperature、System Temperature、Thermal Overload
• 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?? ?LLC Half Bridge
• Product Sub-Type?? ?Motor Driver
• MSL等級?? ?3

功能框圖

典型應(yīng)用框圖

小結(jié)

整個Shark HD112BRN吹風(fēng)機(jī)拆解、分析下來最大的感觸就是吹風(fēng)機(jī)的電路板功能設(shè)計(jì)明晰，使用了兩塊控制板，進(jìn)風(fēng)口處的主控板負(fù)責(zé)按鈕、顯示、以及傳感器的采集處理，主控制板負(fù)責(zé)電源及控制。而整個方案中最亮眼的要數(shù)無刷電機(jī)的驅(qū)動芯片，高功率輸出的前提下還能保證超高的效率，無需外加散熱器，同時還提供了完善的保護(hù)及控制方案，無疑是給這款吹風(fēng)機(jī)注入了靈魂。