苹果(Apple)重新定义了智能手机,开启了触控手机的时代。而戴森(Dyson)则重新定义了数码马达,吸尘器界的苹果?吹风机界的特斯拉?亦或是家电圈的BBA?
戴森马达Design Win的产品,有吸尘器、吹风机、卷发棒、无叶风扇,每一款产品的定价如同苹果,极其大胆自信,通常是同类高端产品的近三倍,直接开辟超高端市场。
图1 戴森吹风机、吸尘器爆炸图
对电子工程师而言,静音效果好且无叶的戴森风扇和吹风机,到底用了什么黑科技?追根溯底,答案是超高转速的数码马达。
图2 戴森吹风机高达11万转/分钟的V9数码马达
戴森的创始人詹姆斯·戴森早在2007年全球申请了无叶风扇专利,还命名为Air Amplifier™空气倍增技术,超音速无刷电机将空气通过过滤网被吸入手柄的底部,然后通过加热盘管气温能升至所需温度,最后推送至中空圆形管,这与喷气式飞机引擎及汽车涡轮增压中的技术原理类似,康达效应据称能喷射3倍的强劲气流,给Dyson Supersonic™吹风机提供强劲且平稳的大风力。要知道一架喷气式飞机的引擎转速通常约1．7万转/分钟,汽车六缸机涡轮增压器的转速约在8万转/分钟,而戴森的V9数码马达转速高达11万转/分钟,13片叶轮,宽度仅为27mm,据称每秒钟能推13升空气。
图3 控制气温的玻璃珠热敏电阻
戴森吹风机正因为采用超音速数码马达,为减少手柄的振动,V9无刷直流电机被装在橡胶套筒中。为减少噪音,机身柄部还采用了四枚高密度阻燃材料的降噪绵。
图4 V9无刷直流电机和橡胶套筒
安装在电机轴上的13片叶轮是通过五轴铣床精加工的,这可能是整个组件中最昂贵的零件之一。
图5 13片叶轮
吹风机的加热丝周围套有一个云母绝缘套,可防止塑料外壳过热并灼伤用户的手。图中我们还能看到黑色的滑动电源开关和“一键冷风”的按键开关。
图6 气温加热、开关组件
吹风机的PCBA设计较为紧凑,分为主控板&驱动板和电源板。
图7 戴森吹风机PCBA
| 品牌 | 型号 | 描述 |
| 微芯(MICROCHIP) | PIC16F1939-I/MV | 主控芯片 |
| 英飞凌(INFINEON) | IRSM808-105MH | 电机驱动芯片 |
| 德州仪器(TI) | TLC372CPWR | 比较器 |
| 瑞萨/英特矽尔(RENESAS/INTERSIL) | ISL28291FUZ | 运放 |
| 安世(NEXPERIA) | 74LVC2G08DP | 逻辑门 |
| 戴森(Dyson) | V9 | 无刷直流电机 |
| 安森美(ON) | FSQ500HL | 交流/直流转换器 |
| 安森美(ON) | NCP1117ST50T3G | 低压差稳压器 |
| 安森美(ON) | MUN5211DW1T1G | NPN三极管 |
| 德州仪器(TI) | SN74LVC1G123DCTR | 单稳态多谐振荡器 |
| 亿光(EVERLIGHT) | ELM3052 | 光耦 |
| 意法半导体(ST) | BAT54JFILM | 二极管 |
| 台半(TSC) | FES1JL | 二极管 |
| 意法半导体(ST) | MM1Z15V | 稳压管 |
| 意法半导体(ST) | MM1Z18V | 稳压管 |
| 德欧泰克(Diotec) | BC846A | 三极管 |
| 德欧泰克(Diotec) | BAT54SW | 二极管 |
| 德欧泰克(Diotec) | 1N5406 | 二极管 |
| - | - | 电容 |
| - | - | 玻璃热敏电阻 |
| - | - | 按键、接口、连接器、指示灯等 |
表1 戴森吹风机BOM表
无叶吹风机的核心器件是微型电机,和筋膜枪类似,虽然做BLDC领域的原厂品牌有:国梦电机(CDM)、精至达(JZD)、力辉(POWER MOTOR)、中创机电(SINOPRO)、倍力(BEILIMOTOR)、友贸电机(NICHIBO)、能博旺动力(NUMBER ONE POWER)、毅瑞得(ERETMOTOR)、精锐昌(JINGRUICHANG)、万至达(WZD)、特洛电机(TECHNOMOTOR)、金茂展(KINMORE)、品成(SZPINCHENG)、恒驱(HENGDRIVE)、佳积智能(KSMARTECH)、尼得科(NIDEC)、万宝至(Mabuchi)等,其中国产电机厂能做超高转速的挺少,还得磨炼技术,而国产替代的机会如同星星之火,终可燎原。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台,货全、价优、信息广是我们能提供给中小微电子企业的基础服务,我们还助力国产芯片Design In和Design Win到各类电子产品中,与电子工程师和采购交好朋友。我们不造芯片,但我们是最好的芯片搬运工和软件工具提供商,帮原厂卖好芯片,帮工程师用好芯片!
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