美的风扇灯拆解：如何实现极致高效的稳定输出?

【哔哥哔特导读】　作为极致美学的家居好物，美的隐形风扇灯巧妙地将风扇与灯具融为一体，集实用性、美观性与创新性于一体。灯扇二合一，美的隐形风扇灯1+1>2的算法题怎么做?

随着物联网、人工智能、大数据等技术的不断发展和成熟，消费者的经济水平不断提升。在现代家居设计中，高性能与多功能的家电产品越来越受消费者青睐。人们越来越倾向于选择那些既实用又美观的家居产品。

　　作为极致美学的家居好物，美的隐形风扇灯巧妙地将风扇与灯具融为一体，集实用性、美观性与创新性于一体。既能为炎炎夏日带来清凉，又能在夜晚提供柔和的照明，真正实现了“1+1>2”的效果。

　　接下来，半导体器件应用网将对美的隐形风扇灯——FC1055EERL(42寸直流三色正反转)进行拆解，探寻其中三色调节、六档风速的多功能奥秘。灯扇合一，看美的如何算出1+1>2的答案。

【美的隐形风扇灯介绍】

▲产品安装示意图(截自美的旗舰店)

技术参数：

　　额定电压：220V 额定频率：50Hz

　　额定总功率：71W

　　风扇功率：35W

　　灯具功率：36W(84×1W/LED模块)

　　规格：1060mm

　　灯具型号：MW-3D-36WSS

▲产品及配件全貌

　　将箱内产品一一拿出，可以看到包括风扇灯在内一共有6件物品，从上到下的顺序依次为上吊盅(内含下吊盅)、吊架、遥控器、接收器组件、螺丝组件、吊杆组件以及产品说明书。

▲风扇遥控器特写

　　遥控器正面有着常规的开关按键、风速调节、风向调节以及定时区域，白色的外壳配备太空灰的按钮，既耐看又高级，小巧的机身同样适用于单手操作。

　　美的风扇灯除了丰富的定时功能、6档风速的正反转设计，旨在适应不同季节的需求，提供更为舒适和节能的使用体验，风扇还配备扇叶正反转两种转向。

　　正转功能

　　1. 在天气不太热或初夏闷热时，隐形风扇灯的正转功能可以带来凉爽的风，让人感到舒适。

　　2. 加速冷空气循环：在炎热的夏季，隐形风扇灯与空调配合使用，可以加速冷空气的循环，使房间更快地降温。

　　反转功能

　　1. 改善空气质量：在气温下降后或秋冬季节，隐形风扇灯的反转功能可以将室内的热气压低，同时加速室内空气循环，有助于改善空气质量，特别适合北方雾霾天气。

　　2. 增强供暖效果：反转时，风向上吹，人坐在下方感觉不到冷风吹，而热空气被搅动后，可以增强室内的供暖效果，这在冬季尤为实用。

　　3. 节省能耗：与空调配合使用时，隐形风扇灯的反转功能可以在一定程度上减少空调的能耗，达到环保节能的效果。

▲主机正面特写

　　在灯具正面一共配备84颗灯珠，分别包含28颗暖色、冷色以及中性色灯珠，以实现产品的三色调节。

▲灯具模组特写

产品名称:自镇流LED模组

　　型号:MW-3D-36WSS

　　输入电压: 220V~ 输入频率:50Hz

　　输入功率:36W(84x1W/LED模块)

　　输入电流:0.3A

　　tc:75℃ PF:0.95

　　制造厂商：中山市淼王电器有限公司

▲主机背面特写

　　在主机背面可以看到无刷直流电机、3片PC扇叶组合在一起。

　　美的风扇灯拆解

▲拆开灯身正面螺丝

▲取下正面灯珠与底壳后，可以看到三条和扇叶连接的复位弹簧

继续拆下和无刷直流电机部分连接的金属板螺丝。

拆下电机后保护壳螺丝。

【无刷直流电机】

　　产品信息：

　　品牌：中山淼王电器有限公司

　　型号：DC5283-85*14

　　详细信息：

　　电压：24V DC

　　额定功率：35W 转速：220转/分

　　绝缘等级：E级(最高工作温度为120℃)

【接收器组件】

▲拆下接收器组件螺丝

▲接收器组件PCB板正面全貌

　　在接收器PCB板的正面，从左至右可以依次看到插件保险丝、安规电容、压敏电阻、继电器模块、蜂鸣器、电容、开关MOSFET、电源IC、主控MCU、功率MOSFET等元器件。

▲PCB板电控部分特写图

▲插件保险丝

该插件保险丝的额定电流为3.15A，额定电压为250V,上面印有3C认证。插件保险丝能在电流异常或过载时保护电路和设备的安全。

▲继电器模块

　　名称：国科继电器模块

　　型号：GK3FF-24VDC-S-C

　　详细信息：分别印有10A/250V AC (250V交流情况下，最大电流10A)

　　10A/28V DC(28V直流情况下，最大电流10A)

　　15A/125V AC(125V交流情况下，最大电流15A)

MCU

　　品牌：晶丰明源

　　型号：BP32MC057EM6S8

　　封装：SSOP24

　　BP32MC057EM6S8是一款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，同时集成了三相P/N MOS栅极驱动模块，可直接驱动三路P/N MOS功率器件。

▲截取自晶丰明源官网数据手册

　　主要性能与优势：

　　1.单电源 7.5~28V 供电，内部集成 5V LDO;

　　2. 集成三相 P/N MOS栅极驱动模块。

　　3. 高可靠与集成度:内部集成2路高速运放和两路比较器，可满足单电阻/双电阻电流采样拓扑架构的不同需求;

　　4. 集成硬件 MOSFET 温度漂移补偿电路，确保电流采样精度。

　　适用于有感 BLDC/无感、BLDC/有感、FOC/无感、FOC及步进电机、永磁同步、异步电机等控制系统。

　　MCU的主要作用是驱动无刷直流电机，能轻松实现六档调速，支持电机正反转。

开关MOSFET

品牌：华润华晶

　　型号：CS7N70A4RG

　　详细信息：

　　类型： N沟道

　　封装：TO-252

　　VDS:700V Id:7A RDS(ON):0.96Ω

　　CS7N70A4R-G 是N沟道增强型VD MOSFET，采用自对准平面技术制成，可降低传导损耗、提高开关性能并增强雪崩能力。该晶体管可用于各种电源开关电路，以实现系统小型化和更高效率。其封装形式为TO-252，符合RoHS标准，是实现风扇灯变频调速技术的关键组件。

　　功率MOSFET

该功率MOSFET的型号为4614,品牌未知。

压敏电阻

压敏电阻，主要对电路作过电压保护。

蜂鸣器

主要用于美的风扇灯的操作提示。

电容

接收器组件中的电容均来自福建云星电子(Yunxing)，在接收器组件中，分别有35V/470μF、400V /15μF以及50V/10μF三种规格存在。电容在启动、调速、调节电流和电压以及滤波等方面都发挥了重要作用，共同确保了风扇灯的稳定运行和用户的舒适体验。

【自镇流LED模组】

▲自镇流LED模组PCB板正面

　　在LED模块PCB板的正面，从左至右可以依次看到LED驱动IC、压敏电阻、电感电容、LED功率开关、升压式PFC恒压功率开关、二极管以及安规电容等元器件。

LED照明驱动-非隔离低PF

品牌：德普

　　型号：DP9502B

　　封装：SOP7/DIP7

　　MOSFET(内阻/耐压/电流)：4.8R/500V/2A

　　OTP保护：140℃

　　OVP保护：有

　　主要特点：

　　集成高压 500V MOSFET

　　集成高压自供电电路

　　无 VDD 电容设计

　　±5%恒流精度

　　准谐振模式高效率工作

　　超低工作电流

　　DP950XB集成有完备的保护功能以保障系统安全可靠的运行，如:VDD欠压保护功能(UVLO)、逐周期电流限制(OCP)、过热保护(OTP)、输出过压保护(OVP)、CS 采样电阻短路保护，LED开路和短路保护等。

　　LED照明驱动作为电流控制的稳压器，能够提供稳定的偏置电流，确保LED在饱和导通的前提下正常发光。

LED功率开关

品牌：必易微

　　型号：KP4500SG

　　封装：SOP-8

　　工作温度：-40℃-150℃

　　KP4500系列芯片是开关调色温的专用芯片,该芯片内置了400V的开关管,简化了外围电路结构。该功率开关用于控制风扇灯LED的开启、关闭以及亮度调节。

升压式PFC恒压功率开关

品牌：必易微

　　型号：KP15113SP

　　封装：SOP-7

主要特点：

　　准谐振模式高效率工作/支持无辅助绕组设计/集成高压启动和供电电路

　　集成高压 MOSFET

　　单级有源功率因数校正技术

　　全电压功率因数>0.9，THD<10%

　　系统启动时间<200ms

　　高精度恒压控制/超低工作电流/优异的线电压和负载调整率

　　KP1511X 集成有完备的保护功能以保障系统安全可靠的运行，如:VDD 欠压保护功能(UVLO)、逐周期电流限制(0CP)、过热保护(OTP)、输出过压保护 (OVP)、输出欠压保护 (UVP)等，能够支撑设备长期稳定运行。KP15113SP功率开关能够减少电力损耗，并保持输出电压的稳定。

电容

LED模块的电容均由益阳市开元电子有限公司(KYC)生产，有450V/15μF、400V/4.7μF两种规格。电容用于滤波和平滑直流电，同时还可以帮助保护电机和电路免受电压波动和浪涌电流的影响。

以上就是这次拆解的全部内容，放一张拆解的全家福。

Big-Bit拆解总结

▲美的隐形风扇灯元器件清单

【接收器电路设计方案】

　　电控部分(风扇灯电路的核心)：它负责接收用户的指令(如开关、调速、定时等)，并将这些指令转换为电路内部可以识别的信号。这部分主要主控晶丰明源

　　BP32MC057EM6S8(MCU)来实现。该MCU集成了多种功能模块，如ADC(模数转换器)、PWM(脉冲宽度调制器)、三相P/N MOS栅极驱动模块，可直接驱动三路P/N MOS功率器件，也可实现无刷直流电机的FOC(磁场定向控制)算法，以实现电机的平稳运行和无噪音，实现风扇灯的六档调速、正反转控制等功能。

　　电驱部分：

　　该MCU内部集成了三相 P/N MOS栅极驱动模块——三个半桥驱动组成三相逆变桥电路,输出6个PWM信号来控制功率MOSFET(4614)实现电机驱动。

　　【美的风扇灯LED模块电路设计方案】

　　LED驱动IC：德普的DP9502B作为LED模块的核心控制组件，负责将输入电源转换为适合LED发光的电流或电压。

　　LED功率开关：必易微的KP4500SG用于控制LED的开启、关闭以及调节LED的亮度。它通常集成了高压开关管和相关的控制电路，能够简化外围电路结构，提高系统的整体效率。

　　升压式PFC恒压功率开关：必易微的KP15113SP通过控制输入电流的波形，能够显著降低谐波含量，改善电网的电能质量。这款功率开关不仅具有升压功能，还集成了功率因数校正(PFC)技术。它能够提高电路的功率因数，减少谐波失真与电力损耗，同时确保输出电压的稳定。这对于提高LED模块的能效和稳定性至关重要。

　　通过本次拆解，我们发现美的隐形风扇灯的电路设计有以下三个亮点：

　　1.高度集成化：接收器组件以及LED模块电路设计方案都十分简洁。接收器组件中的MCU内部集成了同时集成了三相P/N MOS栅极驱动模块，可直接驱动三路P/N MOS功率器件。而LED模块中的KP4500系列芯片是开关调色温的专用芯片,该芯片内置了400V的开关管,简化了外围电路结构。该风扇灯采用了高度集成的电路设计，使得内部元件布局简洁明了、结构合理，提高了产品的整体性能和可靠性。

　　2.个性化控制：通过遥控器和接收器组件的配合使用，实现了对风扇灯的智能化控制。用户可以根据需要调节风速、照明亮度和色温等参数，满足不同的使用需求。

　　3.安全性设计：在电路设计中充分考虑了安全性因素，如插件保险丝的使用二极管、MCU、功率开关中都配有完备的保护功能，确保了产品在异常情况下能够自动断电保护，避免了安全隐患。

　　在隐形风扇灯出现前，传统风扇与灯具共置易产生视觉干扰。隐形风扇灯的诞生，既是科技创新的体现，也是对消费者需求的精准回应。

　　美的隐形吊扇灯以其简约雅致的设计和出色的变频环保功能，精准契合了人们对风速、风量及个性化需求的期待，在市场上备受宠爱。其采用的变频BLDC电机和高度集成的电路设计方案，不仅显著优化了传统风扇灯噪音大、耗电量高的短板，更实现了运行时的极低噪音与高效能源利用，为用户带来了更为舒适、节能的使用体验。此外，其卓越的性能与价格比，使得美的风扇灯具有较强的市场竞争力，成为了现代家居的必备之选。

　　今天的拆解内容就到这里全部结束啦，我们下期再见。

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