대지 DJI Mini 2 드론 해체 분석

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대지 DJI Mini 2 드론 간단 분해 분석

4년 전 구입한 DJI Mini 2 드론이 최근 5.8GHz 무선 영상 전송 신호가 매우 약해졌습니다. 인터넷을 검색해보니 이 현상은 5.8GHz 무선 증폭 칩이 고장났기 때문일 가능성이 높으며, 이는 흔한 결함으로 알려져 있습니다. 보증기간이 지나서 직접 분해하여 교체해보기로 했습니다.

참고: 본 문서의 일부 칩 정보 해석은 AI가 생성한 내용을 포함합니다.

DJI Mavic Mini 2 드론 간단 개봉 평가: https://blog.zeruns.com/archives/650.html

기타 분해 기사

분해

드론 하단 주변의 십자 나사를 풉니다.

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배터리를 꺼낸 후 배터리 케이스 양쪽의 케이스 고정 클립을 떼어냅니다.

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상부 케이스를 분리할 수 있습니다. 중앙에는 GPS 세라믹 안테나가 보입니다.

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GPS 안테나 아래의 기판은 3상 무감자 BLDC(무브러시 DC 모터) 드라이브 보드입니다. 기판 중앙의 칩은 SPC1168APE48로, SpinTrol(旋智科技)의 고집적 시스템 온 칩(SoC) 마이크로컨트롤러입니다. 이 칩은 주변 MOS 트랜지스터를 제어하여 모터를 구동하는 데 사용됩니다.

SPC1168은 32비트 고성능 ARM Cortex-M4 코어를 내장하고 있으며, 최대 200MHz의 소프트웨어 가변 클럭 주파수, 64KB SRAM, 128KB 내장 FLASH, 풍부한 강화형 I/O 및 주변 장치를 제공합니다. 14비트 ADC, 3채널 가변 이득 연산 증폭기, 6개의 강화형 PWM 모듈, 3개의 일반 32비트 타이머, UART, I2C, SPI 등의 통신 인터페이스를 탑재하여 모터 제어 애플리케이션에 이상적인 플랫폼입니다. 또한 코드 보안을 강화하는 다중 영역 보안 기술과 FPGA와 유사한 유연한 I/O 기술을 채택하여 I/O를 다양한 주변 장치로 구성할 수 있으며, 비용 효율성이 뛰어납니다.

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모터 드라이브 보드 주변에는 4개의 MOS 트랜지스터 그룹(각 그룹 3개의 칩)이 있으며, 이는 4개의 로터 모터에 대응합니다. MOS 트랜지스터 모델은 모두 AON7934로, Alpha and Omega Semiconductor Limited(AOS)의 듀얼 N채널 MOS 트랜지스터이며, 하나의 칩 내에 두 개의 NMOS가 반교류 회로를 구성합니다.

칩 핵심 파라미터:

  • 전기적 성능:
    • 드레인-소스 내압(Vds): 30V
    • 연속 드레인 전류(Id): 16A/18A(채널별)
    • 채널 저항(Rds(on)): 최소 10.2mΩ @16A, 10V
    • 입력 커패시턴스(Ciss): 485pF
  • 패키지 및 신뢰성: DFN-8(3x3) 패키지 사용, -55℃~150℃ 넓은 작동 온도 범위 지원, 드론의 야외 복잡한 환경 요구 사항 충족

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배터리 단자 위의 칩은 AON6407로, AOS의 P채널 파워 MOSFET입니다.

주요 파라미터 및 특성:

  • 전기적 성능: 드레인-소스 내압(Vds) -30V, 연속 드레인 전류(Id) -85A, 채널 저항(Rds(on)) 4.5mΩ
  • 패키지 설계: PDFN-8(5.8x4.9) 패키지 사용

기능 분석:

이 AON6407 칩은 배터리 전원 회로의 파워 스위치 트랜지스터로, 배터리 단자 위에서 다음 핵심 기능을 수행합니다:

  • 전원 스위칭 제어: 배터리와 드론 주 회로 간의 전력 전달을 차단/개방하여 전원 켜기/끄기 정밀 제어
  • 고효율 전력 전달: 낮은 채널 저항(4.5mΩ)으로 배터리 전력 전달 과정의 전력 손실을 줄이고, 전력 효율을 향상시켜 드론의 지속 시간을 간접적으로 연장
  • 회로 안전 보호: 과전류, 과전압 등 비정상 작동 시 빠르게 회로를 차단하여 배터리나 후단 시스템이 과부하로 손상되지 않도록 보호, 전원 시스템의 신뢰성 확보

요약하면, 이 칩은 배터리와 드론 핵심 회로 사이의 “전력 게이트”로, 전력의 효율적 전달을 보장하면서 전원 시스템에 안전 장벽을 구축합니다.

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모터 드라이브 보드 뒷면에는 4개의 MPS(심원)의 MP6530 칩이 있습니다. 이는 3상 DC 무브러시 모터 드라이버용 게이트 드라이버 IC로, 6개의 N채널 파워 MOSFET으로 구성된 3개의 반교류 회로를 구동할 수 있으며, 최대 60V 전압을 처리할 수 있습니다.

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배터리 케이스 하단의 십자 나사 두 개를 풀면 드론 하부 커버를 분리할 수 있습니다.

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먼저 큰 검은 알루미늄 방열판이 보이며, 그 아래에는 하향 카메라 및 적외선 거리 측정 모듈이 있습니다.

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방열판을 분리하면 쉴드 케이스와 일부 칩에 파란색 열전도 실리콘 그리스가 도포되어 있습니다.

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이전 기판을 분리하면, Type-C 충전 단자와 TF 카드 슬롯이 이 기판에 있습니다.

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TF 카드 슬롯 아래 쉴드 케이스(회로 기판 반대면은 하향 카메라 모듈)를 열면 텍사스 인스트루먼트(TI)의 OPT3101 칩이 있습니다.

핵심 속성 및 기능:

  • 기술 유형: 비행 시간(ToF) 원리를 기반으로 한 원거리 근접 및 거리 센서 아날로그 프론트엔드(AFE)
  • 성능 특징:
    • 측정 범위: 15m 이내에서 흐릿하지 않으며, 16비트 거리 출력 지원, 해상도 3mm
    • 환경 적응성: 뛰어난 환경 광 억제 능력 보유, 130klx 완전한 햇빛 조건에서도 작동 가능
    • 집적도: 내장 ADC, 타이밍 시퀀서, 디지털 처리 엔진 및 조명 드라이버, 3개의 발신 채널 지원

장치 내 역할:

ToF 센싱 핵심 장치로서 다음 기능을 수행합니다:

  • 정밀 거리 측정: 드론 등 장치에 실시간 거리 측정을 제공하여 비행 제어 및 장애물 회피 결정을 보조
  • 환경 인식: 다중 영역 감지로 주변 장애물의 거리와 방향을 인식하여 장치의 지능형 상호작용 및 안전 성능 향상
  • 간섭 저항성: 물체 반사율에 영향을 받지 않으며, 복잡한 조명 환경에서도 안정적인 깊이 데이터를 출력

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중앙 쉴드 케이스 내에는 무라타(muRata)의 SS1029009 칩이 있으며, 이는 드론 영상 전송 신호의 변조/복조를 담당하는 것으로 추정됩니다.

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가장 큰 쉴드 케이스 내에는 세 개의 큰 칩이 있습니다: MIMXRT1064, TC58NVG1S3H, NT5CB128M16JR-FL.

1. i.MX RT1064 (MIMXRT1064)

  • 브랜드 및 위치: NXP(엔티스푸)의 고성능 크로스오버 프로세서, i.MX RT 시리즈에 속함
  • 핵심 파라미터:
    • 코어: Cortex-M7, 최대 600MHz
    • 메모리: 외부 DDR 및 Flash 확장 지원, 고속 데이터 처리 능력
  • 기능 역할: DJI Mini 2의 메인 컨트롤러 칩으로 비행 제어, 센서 데이터 융합, 이미지 전처리 등의 핵심 작업을 담당하며, 드론의 “뇌” 역할을 합니다.

2. TC58NVG1S3H (토시바 플래시 칩)

  • 브랜드 및 위치: 토시바(Toshiba)의 SLC NAND 플래시 칩
  • 핵심 파라미터:
    • 용량: 2Gbit(256MByte), 산업용 저장 장치
    • 특성: 고속 읽기/쓰기 지원, 정전 시 데이터 보호 기능
  • 기능 역할: 드론의 펌웨어, 비행 로그, 캘리브레이션 파라미터 등 핵심 데이터를 저장하여 시스템 부팅 및 기능 설정의 안정성을 보장

3. NT5CB128M16JR-FL (나야 DDR 메모리)

  • 브랜드 및 위치: 나야(Nanya)의 DDR3 메모리 칩
  • 핵심 파라미터:
    • 용량: 128M×16bit(2Gbit=256MByte), 작동 전압 1.5V
    • 데이터 속도: 최대 2133 MT/s(DDR3-2133에 해당), 클럭 주파수 1066MHz
    • 성능: 고대역폭 요구를 충족하는 고속 데이터 흐름 지원
  • 기능 역할: 실행 메모리로, i.MX RT1064에 데이터 캐시 공간을 제공하여 비행 제어 알고리즘 및 실시간 이미지 처리 작업의 원활한 실행을 보장

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하향 카메라 모듈 아래 쉴드 케이스 내에는 세 개의 주요 칩이 있습니다: S1 V10R03, 4205, 4550.

1. S1 V10R03 칩

  • 유형: 맞춤형 영상 전송 통신 칩(DJI OcuSync 시스템의 S1 시리즈, 코드명 “참새1”)
  • 기능: 드론 영상 전송 시스템의 핵심으로, 무선 신호의 변조/복조, 데이터 전송 및 암호화를 담당하며, 저지연, 고안정성 영상 전송의 핵심 구성 요소입니다. 이 칩은 무선 통신 부분만 처리하며, 비디오 인코딩 등은 다른 칩과 협력하여 수행하므로, Mini 시리즈와 같은 입문용 모델에서는 “변조/복조기” 역할에 더 가깝습니다.
  • 파라미터 특징: 최대 20MHz 대역폭 지원, DJI 드론 무선 링크에 최적화된 맞춤형 아키텍처 사용, DJI 생태계 제품에서만 사용되며, 기술적 “방어벽” 중 하나입니다.

2. 4205 칩

  • 유형: 2.4GHz 무선 증폭기(유사한 QPF4206 시리즈 칩으로 추정, 인쇄 마킹이 간소화된 가능성 있음)
  • 기능: 2.4GHz 주파수 대역의 무선 신호를 증폭하여 해당 주파수 대역의 영상 전송 거리 및 간섭 저항성을 향상시킵니다. DJI Mini 2의 2.4GHz 주파수는 원거리 통신(예: 개방된 환경에서의 장거리 전송)에 사용되며, 이 칩은 이 주파수 대역 성능을 보장하는 핵심 요소입니다.
  • 파라미터 특징: 2.4GHz 주파수 대역에서 작동, 높은 출력 증폭 능력 보유, 법규 상 최대 전송 강도로 신호를 증폭하면서도 전력 소모를 줄여 드론의 배터리 수명 요구 사항에 적합

3. 4550 칩

  • 유형: 5.8GHz 무선 증폭기(모델: QPF4550)
  • 기능: 5.8GHz 주파수 대역의 무선 신호를 증폭합니다. 이 주파수 대역은 대역폭이 더 넓고 고화질 비디오 전송에 적합하지만 투과력이 약합니다. 이 칩은 5.8GHz 신호의 송신 전력을 증가시켜 Mini 2가 단거리, 저간섭 환경(예: 도시 근거리 촬영 시 저지연 전송)에서 고화질 영상 전송의 안정성을 보장합니다.
  • 파라미터 특징: 5.8GHz 주파수 대역에 최적화되어 있으며, 고대역폭 전송 시에도 신호 품질을 유지하며, Mini 2의 “저지연 영상 전송”을 구현하는 핵심 하드웨어 중 하나입니다.

이 세 개의 칩은 DJI Mini 2의 무선 통신 시스템을 구성합니다: S1은 신호의 “인코딩 및 전송 관리”를 담당하고, 4205와 4550은 각각 2.4GHz 및 5.8GHz 주파수 대역의 신호 강도를 강화하여 원거리, 저지연 영상 전송 경험을 실현합니다.

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항공 촬영 카메라 단자 옆 쉴드 케이스 내에는 두 개의 주요 칩이 있습니다: H22-AO-RH, NT5CB128M16JR-FL.

1. Ambarella H22-A0-RH(비디오 처리 칩)

  • 브랜드 및 위치: Ambarella(앰베렐라)는 세계 선도적인 비디오 처리 칩 제조사이며, H22 시리즈는 소비자용 드론을 위한 고성능 비주얼 처리 솔루션입니다.

  • 핵심 아키텍처 및 공정

    • CPU: 사핵 ARM Cortex-A53, 최대 1GHz, 다중 작업 처리 및 기본 연산 지원
    • 공정 기술: 14나노미터 공정, 성능과 전력 소모를 균형 있게 조정하여 휴대용 장치의 장시간 작동에 적합
    • GPU: 독립 GPU 모델은 명시되지 않지만, 고성능 비디오 DSP가 통합되어 4K 비디오 인코딩 및 디코딩 지원

  • 비디오 처리 능력

    • 인코딩 형식: H.265(HEVC) 및 H.264(AVC) 인코딩 지원, 동시에 두 개의 비디오 스트림 출력 가능(예: 4K60fps 주 비디오 + 모바일 해상도 미리보기 스트림)
    • 해상도 및 프레임 속도:
      • 주 비디오 스트림: 4K@60fps (HEVC/AVC)
      • 보조 스트림: 실시간 모바일 해상도(예: 1080p) WiFi 라이브 스트리밍 지원
    • 이미지 향상 기술:
      • 3D 전자 안정화(EIS): 4K@30fps 지원, 전용 하드웨어로 안정화된 화면 제공
      • 다중 노출 HDR: 4K@30fps 지원, 동적 범위 향상
      • 왜곡 보정 및 셔터 보정: 화면 품질 최적화

2. Nanya NT5CB128M16JR-FL(DDR 메모리 칩)

  • 브랜드 및 위치: Nanya(남아과학)는 유명한 메모리 제조사이며, 이 모델은 DDR3 시리즈에 속합니다.
  • 핵심 파라미터:
    • 용량: 128M×16bit(즉 2Gbit = 256MByte), 작동 전압 1.5V
    • 성능: Ambarella H22 칩의 이미지 캐시, 알고리즘 실행을 위한 고대역폭 요구를 충족
  • 기능 역할: 실행 메모리로, 비디오 처리 칩에 임시 데이터 저장 공간을 제공하여 4K 비디오 인코딩 및 실시간 이미지 처리의 원활한 실행을 보장합니다.

이 두 칩은 드론의 비주얼 처리 핵심 유닛을 구성합니다: Ambarella H22는 고화질 비디오의 “가공” 및 지능형 알고리즘 실행을 담당하고, Nanya 메모리는 그에 대한 “임시 창고” 역할을 하며, 두 칩은 DJI 드론의 4K 고화질 영상 전송 및 지능형 비주얼 기능을 공동으로 실현합니다.

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Type-C 단자 오른쪽에 큰 칩 하나가 있습니다. 모델은 SMB2352입니다.

SMB2352는 퀄컴(Qualcomm)이 출시한 고효율 Buck-Boost 충전 관리 IC로, 모바일 파워뱅크, 드론, 휴대용 컴퓨터 등 2셀 배터리 애플리케이션에 주로 사용됩니다. 주요 기술 파라미터는 다음과 같습니다:

  • 입력 전압 범위: 3.3V~16.5V(USB Type-C 입력 지원)
  • 출력 전압 범위: Buck-Boost 조절 가능, 시스템에 3.3V~20V 전원 공급
  • 최대 충전 전류: 배터리 단자 최대 6A(프로그래밍 가능 조절)
  • 최대 입력 전류: 5A(프로그래밍 가능 전류 제한)
  • 입력 전력: 최대 45W
  • 효율: 일반적으로 90% 이상
  • 패키지: MQFN-57, 치수 5.5mm × 5.5mm × 0.6mm
  • 통신 및 제어: I²C 인터페이스 지원, 충전 파라미터, 보호 임계값 등 프로그래밍 가능
  • 보호 기능: 입력 과전압 보호(OVP), 입력 과전류 보호(OCP), 배터리 과열 보호(OTP) 내장
  • 프로토콜 지원:
    • USB BC 1.2
    • 퀄컴 퀵 차지 2.0/3.0/4.0
    • USB Power Delivery(PD) 3.0(PD PHY 내장)
    • Type-C 1.3 규격

이 칩은 고전력 밀도 및 고효율이 요구되는 휴대용 장치의 충전 솔루션에 적합하며, 외부 컨트롤러를 통해 작동 모드를 유연하게 조정할 수 있습니다.

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추천 읽기

해당 기사의 영문 버전: https://blog.zeruns.top/archives/75.html

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해체가 매우 상세하네요!:+1:

마이크로 사진이 정말 선명하네요. 어떤 장비로 촬영하셨나요?

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3

나는 화웨이 Mate70 Pro+의 원격 매크로를 사용하고 있습니다.

:grinning_face:

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SS1029009 这个看上去像是 wifi 模组 ？

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