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近年來，風(fēng)扇燈憑借將風(fēng)扇與氛圍燈結(jié)合的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，迅速在全球市場(chǎng)崛起，滿足了消費(fèi)者對(duì)功能性與美學(xué)的雙重需求。

在眾多品牌中，某外貿(mào)風(fēng)扇燈憑借靜音運(yùn)行、歐美A級(jí)能效認(rèn)證(85%節(jié)能)、50000小時(shí)超長壽命、強(qiáng)風(fēng)性能及E27通用燈座設(shè)計(jì)脫穎而出。

其技術(shù)亮點(diǎn)在于將40W功率、85-265V寬電壓兼容性(50/60Hz)和3000K-6500K色溫可調(diào)功能集成于54.71mm×45.83mm的緊湊空間內(nèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出及無頻閃調(diào)光。

為深入解析其高性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)原理，我們對(duì)風(fēng)扇燈進(jìn)行了拆解。

風(fēng)扇燈介紹

風(fēng)扇燈外包裝特寫。

包裝盒側(cè)面印有產(chǎn)品信息。

將包裝盒打開可以看到燈具以及葉扇。

風(fēng)扇燈主要產(chǎn)品信息：

電壓：85V-265V

頻率：50/60Hz

功率：40W

色溫：3000K-6500K

風(fēng)扇燈模塊化拆解：

兩大核心硬件解析!

拆卸燈具上部外殼后，可見內(nèi)部安裝有一塊印刷電路板。

繼續(xù)拆卸下部結(jié)構(gòu)，即可顯露電機(jī)總成。

將主控電路板拆下，量得電路板長54.71mm，寬為45.83mm。

電路板長

電路板寬

在風(fēng)扇燈主控電路板上，可看到主控MCU、驅(qū)動(dòng)IC、二極管、整流橋等。

(正)

(反)

可以看到，電源部分采用隔離型PSR反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用原邊反饋電路。這種設(shè)計(jì)具有低成本、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但由于功率范圍和精度限制，主要應(yīng)用于小功率消費(fèi)電子領(lǐng)域。

調(diào)光部分采用具有PWM調(diào)光功能的非隔離降壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)1%-100%的寬范圍調(diào)光，且在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)無頻閃效果。

• 主控模塊：ARM Cortex-M0的智能大腦

MCU來自其利天下的KY32DS024NP，封裝型號(hào)為SSOP24。

該MCU使用高性能的 ARM® Cortex®-M0 為內(nèi)核的 32 位微控制器(MCU)，系統(tǒng)最高頻率可達(dá) 48MHz。內(nèi)建嵌套向量中斷控制器。

主要有并行 I/O 口(支持普通輸入、上下 拉輸入、推挽輸出、開漏輸出、 并可配置邊沿或者電平觸發(fā)中斷)、多種定時(shí)器組合、SPI、I2C、UART、EPWM、CCT、柵極驅(qū)動(dòng)模塊(3P3N)、ADC、ACMP、PGA 等部件。

產(chǎn)品特性

除了應(yīng)用在風(fēng)扇燈上，KY32DS024NP還通常應(yīng)用在高速風(fēng)扇、落地扇(家用風(fēng)扇)、吊扇、車載吸塵器、空氣凈化器、水泵等產(chǎn)品內(nèi)。

如應(yīng)用在車載吸塵器上，該驅(qū)動(dòng)方案支持電機(jī)額定電壓7.4V、12V或24V，適配三相無感輸入接口。電機(jī)功率范圍為100W至160W，轉(zhuǎn)速高達(dá)90000RPM，采用恒功率環(huán)控制方式。方案具備多項(xiàng)的保護(hù)功能，并通過多項(xiàng)國際認(rèn)證。

• 驅(qū)動(dòng)模塊：無頻閃調(diào)光的秘密武器

驅(qū)動(dòng)IC來自士蘭微的SDH7202S，封裝形式為SOP-8-225-1.27。

SDH7202S是一款專為無頻閃LED智能照明應(yīng)用設(shè)計(jì)的高精度降壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，支持PWM調(diào)光功能。該芯片具備優(yōu)異的調(diào)光線性度和輸出電流一致性，適用于非隔離降壓型LED照明系統(tǒng)。

該芯片集成了高壓?jiǎn)?dòng)電路和500V功率管，無需外接VCC電容和輔助繞組。內(nèi)部配置了高精度電流采樣電路，并具備完整的保護(hù)功能，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

內(nèi)部框圖

應(yīng)用電路圖

特點(diǎn)：

1%-100%的調(diào)光范圍

全程調(diào)光無頻閃

無需啟動(dòng)電阻和VCC電容

內(nèi)部集成500V功率管

±5%輸出電流精度

芯片溫度過熱調(diào)節(jié)

LED短路保護(hù)和LED開路保護(hù)

風(fēng)扇燈的硬件基石：

電路模塊關(guān)鍵元器件詳解

保險(xiǎn)絲的額定電流為3.15A，額定電壓為300V。

整流橋型號(hào)為ABS210，品牌宏嘉誠，VRRM最大值為1000，VRMS最大值為700，VDC最大值為1000，IF(AV) 最大值為2A。

變壓器配置三組。

壓敏電阻，通過CQC認(rèn)證。

電源管理芯片型號(hào)為A618D，集成開關(guān)管，品牌為仁懋電子。

該電路板包含 6個(gè)電容組件。5個(gè)電解電容，耐高溫等級(jí)105度/130度;1個(gè)貼片電容，容量 1nF ±10% ，耐壓 1000V。

電解電容

電解電容

貼片電容

三個(gè)功率器件的型號(hào)為 4674S，品牌為仁懋電子。

在電路板上，使用了多個(gè)快恢復(fù)二極管，主要用于整流和開關(guān)電源等高頻電路應(yīng)用。這些二極管來自辰達(dá)半導(dǎo)體，型號(hào)為ES1J。

特點(diǎn)：

封裝：SMA/DO-214AC

VRRM：典型最大值600

VRMS：典型最大值420

VDC：：典型最大值600

反向恢復(fù)時(shí)間：35 ns

I (AV)：1.0A

此外，還采用了來自GK的貼片高頻二極管，型號(hào)為U1M，封裝形式為SOD123FL。

特點(diǎn)：

VRRM 最大值=1000V

I(AV)最大值=1A

IFSM最大值=30

TRR最大值=75

功能實(shí)現(xiàn)與穩(wěn)定性：

無頻閃調(diào)光+寬壓適應(yīng)

在風(fēng)扇燈系統(tǒng)中，主控MCU(KY32DS024NP)與驅(qū)動(dòng)IC(SDH7202S)通過高效分工與實(shí)時(shí)通信，共同實(shí)現(xiàn)了寬電壓兼容、無頻閃調(diào)光、節(jié)能控制及多重保護(hù)功能。

MCU作為系統(tǒng)的智能核心，負(fù)責(zé)接收用戶指令(如色溫調(diào)節(jié)、風(fēng)速切換等)，通過其內(nèi)置的PWM模塊生成精確的調(diào)光信號(hào)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入電壓、電流及溫度等參數(shù)。

驅(qū)動(dòng)IC則根據(jù)MCU輸出的PWM信號(hào)，動(dòng)態(tài)調(diào)整LED的驅(qū)動(dòng)電流，確保在全電壓范圍(85-265V)內(nèi)輸出穩(wěn)定且無頻閃的燈光效果。

MCU的豐富外設(shè)(如ADC、定時(shí)器、中斷控制器)與驅(qū)動(dòng)IC的高集成特性(內(nèi)置500V功率管、恒流控制電路)相輔相成：

MCU通過算法優(yōu)化能耗分配，配合驅(qū)動(dòng)IC的高效恒流輸出，實(shí)現(xiàn)85%的節(jié)能效率;同時(shí)，兩者協(xié)同觸發(fā)保護(hù)機(jī)制(如過熱調(diào)節(jié)、短路保護(hù))，保障系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的可靠性。

例如，當(dāng)MCU檢測(cè)到異常溫升時(shí)，立即降低PWM占空比，驅(qū)動(dòng)IC同步減小輸出電流，防止器件損壞。

這種軟硬件深度協(xié)同的設(shè)計(jì)，不僅支持3000K-6500K色溫平滑切換，還確保了風(fēng)扇燈在寬壓、高頻環(huán)境下的長壽命(50000小時(shí))與靜音運(yùn)行。

小結(jié)

本次拆解的風(fēng)扇燈主控電路板采用了典型的智能LED照明控制方案，核心器件包括主控MCU、LED驅(qū)動(dòng)IC和快恢復(fù)二極管等。

該產(chǎn)品憑借創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和高度集成的硬件方案，成功實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)卓越性能，成為外貿(mào)市場(chǎng)的爆款產(chǎn)品。其核心優(yōu)勢(shì)可歸納如下：

• 寬電壓兼容與穩(wěn)定輸出

主控MCU(KY32DS024NP)與驅(qū)動(dòng)IC(SDH7202S)協(xié)同工作，使產(chǎn)品支持85-265V寬電壓輸入，適配全球不同地區(qū)的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，確保燈光和風(fēng)扇在電壓波動(dòng)時(shí)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。

• 無頻閃調(diào)光與色溫可調(diào)

驅(qū)動(dòng)IC采用PWM調(diào)光技術(shù)，結(jié)合MCU的精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)1%-100%無頻閃調(diào)光，并支持3000K-6500K色溫平滑切換，滿足用戶對(duì)光線舒適度和場(chǎng)景氛圍的多樣化需求。

• 高效節(jié)能與長壽命

電源模塊采用PSR反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，搭配高精度恒流驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)能效率高達(dá)85%。多重保護(hù)機(jī)制(如過熱調(diào)節(jié)、短路保護(hù))的加入，使整機(jī)壽命可達(dá)50000小時(shí)，顯著降低用戶的使用和維護(hù)成本。

• 緊湊設(shè)計(jì)與高集成度

主控板尺寸僅為54.71mm×45.83mm，卻集成了MCU、驅(qū)動(dòng)IC、功率器件等核心元件，通過優(yōu)化布局和高度集成化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)小體積與高性能的完美平衡。

• 靜音運(yùn)行與強(qiáng)風(fēng)性能

MCU的智能控制算法與優(yōu)化的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，使風(fēng)扇在高效運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)保持低噪音，兼顧強(qiáng)風(fēng)性能和靜音體驗(yàn)，提升用戶的使用舒適度。

• 安全可靠與全球認(rèn)證

電路采用隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，關(guān)鍵元器件通過CQC等國際認(rèn)證，并具備LED開路/短路保護(hù)等完善功能，符合歐美A級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品的安全性和可靠性。

這款風(fēng)扇燈的成功，源于技術(shù)創(chuàng)新與用戶需求的緊密結(jié)合。從寬壓兼容到無頻閃調(diào)光，從高效節(jié)能到超長壽命，每一處細(xì)節(jié)都彰顯了設(shè)計(jì)者的匠心。

其模塊化的硬件方案和智能化的控制邏輯，不僅為同類產(chǎn)品提供了可借鑒的設(shè)計(jì)思路，也印證了“小而精”的工程哲學(xué)在消費(fèi)電子領(lǐng)域的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。

未來，隨著智能家居需求的增長，此類高性能、高可靠性的產(chǎn)品必將占據(jù)更廣闊的市場(chǎng)空間。