Phân tích tháo rời quạt nhỏ Gongtian F95D

Giao lưu Ngành nghề Đánh Giá & Tháo Rời Sản Phẩm
, , , ,
1

Phân tích tháo rời 共田 F95D quạt cầm tay nhỏ, phân tích mạch điện.

Gần đây tôi mua một chiếc quạt nhỏ, có 4 mức điều tốc, sạc nhanh 18 W, pin 5000 mAh, cổng C hỗ trợ vào/ra nên còn có thể dùng làm sạc dự phòng. Bài này sẽ tháo ra để xem và phân tích mạch điện.

Các bài tháo rời khác: https://blog.zeruns.com/tag/拆解/

Thông số sản phẩm

  • Tên sản phẩm: Quạt sạc đa năng cầm tay
  • Model sản phẩm: F95D
  • Công suất: 8 W
  • Trọng lượng sản phẩm: 222 g
  • Dung lượng pin: 5000 mAh
  • Thời gian sử dụng: 2–24 giờ
  • Kích thước thân máy: 106x43x140 mm
  • Kích thước bao bì: 109x46x178 mm

Địa chỉ mua: https://s.click.taobao.com/nVQY0qj

Hình ảnh bên ngoài quạt

Hình mặt trước của quạt. Mặt trước có hai nút, bên trái là nút OFF, bên phải là nút ON. Mỗi lần nhấn nút ON sẽ tăng một mức; khi đang ở mức 4 mà nhấn thêm nút ON thì quạt tắt trực tiếp. Nút OFF khi nhấn ở bất kỳ mức nào cũng tắt quạt trực tiếp. Ở giữa có 4 đèn đỏ + 4 đèn xanh lá lần lượt dùng để báo mức gió và mức pin; đèn xanh báo pin chỉ sáng khi đang sạc. Bên trái đèn báo mức 1 có một đèn xanh lam ký hiệu tia chớp, là đèn báo sạc nhanh; đèn này chỉ sáng khi kích hoạt chế độ sạc nhanh.

Hình mặt sau của quạt. Ở giữa có dán nhãn ghi thông số bằng tiếng Trung và tiếng Anh, phần tiếng Trung dùng chữ phồn thể:

  • Tên sản phẩm: 便攜式風扇
  • Điện áp đầu vào: 5–12 V
  • Dòng điện đầu vào: 2 A (Max)
  • Công suất thổi gió: 8 W (Max)
  • 請勿在機器運行時將手指伸入進防護網內，謹防被割傷。

Phía dưới là khoang pin, hỗ trợ pin lithium-ion ternary theo chuẩn 21700 và 18650.

Kiểm tra công suất sạc và tình trạng tỏa nhiệt

Củ sạc là củ sạc nhanh 100 W của Huawei, hỗ trợ giao thức sạc nhanh PD. Pin quạt còn 2 vạch, công suất sạc đo thực tế khoảng 18 W, điện áp yêu cầu 12 V.

Hình ảnh nhiệt mặt trước của bảng mạch sau 10 phút sạc như dưới đây; nhiệt độ môi trường khoảng 23 ℃, nhiệt độ chip sạc khoảng 56,5 độ, nhiệt độ cuộn cảm DCDC của chip sạc khoảng 57,8 độ.

Kiểm tra tốc độ quay

Dùng máy đo tốc độ quay bằng laser TASI TA500A để đo tốc độ quay của quạt; trước tiên cần dán miếng dán phản quang lên cánh quạt.

Tốc độ quay mức 1: 1565 RPM. (RPM: số vòng quay mỗi phút)

Mức 2: 2541 vòng/phút.

Tốc độ quay mức 3: 3613 RPM.

Tốc độ quay mức 4: 4695 RPM.

Tháo rời

Chỉ cần vặn 4 con ốc phía sau quạt là có thể tháo tấm mặt trước của quạt. Trên động cơ có 4 nhóm cuộn dây stator, có lẽ là BLDC hai pha (động cơ DC không chổi than); dây từ bo mạch chính đến động cơ là dây 2P.

Nhìn từ bên hông động cơ, phía dưới động cơ này có mạch điều khiển. Động cơ này có lẽ cùng loại với các động cơ trong quạt tản nhiệt, 2 pha 4 nhóm cuộn dây, tự tích hợp mạch điều khiển.

Pin đi kèm là pin lithium-ion ternary dạng trụ INR21700/50E của EVE (亿纬锂能), dung lượng danh định 5000 mAh, có in ký hiệu 3C; kích thước cell là chuẩn 21700, đường kính 21 mm, chiều cao 70 mm.

Sau khi tháo bo mạch chính ra, có thể thấy mặt sau bo mạch được hàn các chân tiếp xúc đế pin dạng cắm thẳng, đồng thời còn in một mã QR. Thông tin quét mã QR là F95D-V3.3IP4_1cq9n5_21787. Ở giữa PCB còn có một khu vực cửa sổ mạ thiếc hình chữ nhật, dùng để tản nhiệt cho chip sạc nhanh.

Mặt trước bo mạch chính. Góc trên bên phải in model và phiên bản F95D-V3.3IP4B, ở giữa có logo Gongtian, và cũng có 9 đèn LED chỉ báo.

Trước hết hãy xem mạch sạc. Chip sạc có model IP5353, do INJOINIC (珠海英集芯) sản xuất, là SoC quản lý nguồn cho sạc dự phòng. Một con chip này xử lý việc sạc pin lithium-ion, đầu ra tăng áp và chỉ báo dung lượng pin của chiếc quạt này.

Thông số cốt lõi của IP5353 (do AI tạo):

  • Chức năng chính: Tích hợp chuyển đổi tăng/giảm áp đồng bộ và quản lý sạc pin lithium-ion, tích hợp MOS công suất, dùng một cuộn cảm để thực hiện sạc/xả, hỗ trợ nút bấm, chỉ báo pin 4 LED và điều khiển chiếu sáng

  • Giao thức sạc nhanh: Hỗ trợ PD2.0/PD3.0 (bao gồm PPS), QC2.0/QC3.0, Huawei SCP, FCP/AFC, tương thích BC1.2/Apple/Samsung

  • Thông số sạc/xả: Sạc 18 W, dòng điện phía pin tối đa 5 A; xả tối đa 22,5 W (5 V@3,1 A / 9 V@2,22 A / 12 V@1,67 A), hiệu suất 95% ở 5 V@2 A

  • Đóng gói/lô sản xuất: Đóng gói dán QFN32 (5 mm×5 mm); cuộn cảm công suất đúc khối liền nằm bên cạnh chứng tỏ đây là giải pháp một cuộn cảm; mã in 1X46.1DQ là thông tin lô sản xuất

  • Định vị ứng dụng: Thường dùng trong sạc dự phòng sạc nhanh, thiết bị lưu trữ điện di động; ở đây được dùng chéo cho mạch sạc của quạt cầm tay

Tiếp theo, dùng đồng hồ kiểm tra sạc nhanh RK-X3 Pro để kiểm tra các giao thức sạc nhanh mà cổng C của quạt hỗ trợ ở chế độ đầu ra. Nó hỗ trợ các giao thức PD22W, SCP25W, QC, FCP, AFC, v.v.

Ở giữa PCB có một chip 8 chân bị mài mất mã in, có lẽ là vi điều khiển (MCU), phụ trách chuyển mức và hiển thị, đồng thời xuất PWM để điều khiển tốc độ quay của quạt. Chân 1 của chip này có lẽ là cực dương nguồn; nguồn đi qua lọc RC rồi đến chân 1 của chip, còn chân 8 có lẽ là GND.

U2 là một chip NMOS, mã in 7122A. Tôi không tìm được tài liệu của MOS này. Cực gate của MOS này nối qua một điện trở 10 Ω đến chân 5 của MCU; cực drain (D) nối với dây màu đen của động cơ; cực source (S) nối với GND. Tốc độ quay của quạt được điều khiển bằng cách điều chỉnh tỷ lệ thời gian đóng/ngắt cực âm nguồn cấp cho động cơ (chu kỳ nhiệm vụ).

Mạch phía dưới cổng kết nối quạt: gần miếng hàn cực âm của pin còn có một mạch bảo vệ pin lithium-ion độc lập, gồm một IC bảo vệ 2604 (ký hiệu U4), hai MOS 7122A (ký hiệu UF1/UF2), cùng hai IC bảo vệ tích hợp 2 trong 1 XB4908 của Suzhou SinoXin Micro (ký hiệu UB1/UB2).

Dạng sóng điều khiển động cơ ở các mức khác nhau

Dùng dao động ký để đo dạng sóng trên dây cấp nguồn của động cơ; đầu dương của que đo nối với cực âm động cơ, đầu âm của que đo nối với cực dương động cơ. Quạt ở mức 1, đo được tần số PWM 19,9 kHz, chu kỳ nhiệm vụ 35,7% (vì que đo bị nối ngược nên dạng sóng và chu kỳ nhiệm vụ đều bị đảo ngược).

Quạt ở mức 2, đo được tần số PWM 19,9 kHz, chu kỳ nhiệm vụ 50,6%.

Quạt ở mức 3, đo được tần số PWM 19,9 kHz, chu kỳ nhiệm vụ 70,6%.

Quạt ở mức 4, chu kỳ nhiệm vụ 100%, tức là luôn thông mạch.

Bài viết nên đọc

Phiên bản tiếng Anh của bài viết: https://blog.zeruns.top/archives/98.html