Разбор и анализ дрона DJI Mini 2 от Dji

Обмен в индустрии Обзор и разборка продукта
, , , ,
1

Детальный разбор дрона DJI Mini 2

Четыре года назад я купил дрон DJI Mini 2, и недавно обнаружил, что сигнал передачи видео на частоте 5,8 ГГц стал крайне слабым. После поиска в интернете выяснилось, что подобная проблема, вероятно, связана с неисправностью усилителя радиочастотного сигнала на 5,8 ГГц — это, как говорят, распространённый дефект. Поскольку гарантия истекла, я решил попробовать разобрать устройство и заменить компонент самостоятельно.

Внимание: Часть информации о чипах в этой статье сгенерирована ИИ!

Обзор и разбор дрона DJI Mavic Mini 2: https://blog.zeruns.com/archives/650.html

Другие статьи с разборами

Разбор

Открутите крестовые винты по периметру нижней панели дрона.

4320×5760 586 KB

Извлеките аккумулятор и аккуратно отщёлкните защёлки корпуса по бокам отсека батареи.

5760×4320 174 KB

Теперь можно снять верхнюю крышку корпуса. В центре видна керамическая антенна GPS.

5760×4320 1000 KB

Ниже антенны GPS находится плата — трёхфазный бездатчиковый BLDC-драйвер (бесщёточный двигатель постоянного тока). В центре платы расположен чип SPC1168APE48 — это высокоинтегрированный микроконтроллер (SoC) от компании SpinTrol, предназначенный для управления двигателями, управляя окружающими MOS-транзисторами.

SPC1168 оснащён 32-битным высокопроизводительным ядром ARM Cortex-M4 с частотой до 200 МГц, 64 КБ SRAM, 128 КБ встроенного FLASH, богатым набором расширенных портов ввода-вывода и периферии. Встроены 14-битный АЦП, три программируемых усилителя с переменным коэффициентом усиления, шесть расширенных модулей ШИМ, три универсальных 32-битных таймера, а также интерфейсы UART, I2C, SPI — идеальная платформа для управления двигателями. Кроме того, чип использует две инновационные технологии: мультизонную систему защиты кода для повышения безопасности и гибкую технологию настройки I/O, аналогичную FPGA, позволяющую переназначать порты под разные периферийные устройства — при более низкой стоимости.

5760×4320 1.02 MB

Вокруг платы драйвера расположены четыре группы MOS-транзисторов (по три чипа в каждой), соответствующих четырём моторам пропеллеров. Все MOS-транзисторы — AON7934 от Alpha and Omega Semiconductor (AOS), двойные N-канальные MOSFET, где каждый чип содержит два NMOS-транзистора, образующих полумост.

Ключевые параметры чипа:

  • Электрические характеристики:
    • Напряжение сток-исток (Vds): 30 В
    • Постоянный ток стока (Id): 16 А / 18 А (разные каналы)
    • Сопротивление в открытом состоянии (Rds(on)): минимум 10,2 мОм при 16 А, 10 В
    • Входная ёмкость (Ciss): 485 пФ
  • Упаковка и надёжность: DFN-8 (3x3), рабочий диапазон температур: -55°C до 150°C — соответствует требованиям к надёжности в сложных внешних условиях дрона.

4096×3072 1010 KB

Над разъёмом аккумулятора расположен чип AON6407 — P-канальный мощный MOSFET от AOS.

Ключевые параметры и особенности:

  • Электрические характеристики: напряжение сток-исток (Vds) -30 В, постоянный ток стока (Id) -85 А, сопротивление в открытом состоянии (Rds(on)) 4,5 мОм
  • Упаковка: PDFN-8 (5,8x4,9)

Анализ функций:

Этот чип AON6407 служит мощным ключом цепи питания аккумулятора и выполняет следующие ключевые функции:

  • Управление включением/выключением питания: обеспечивает коммутацию между аккумулятором и основной электроникой дрона, точно включая и отключая питание.
  • Эффективная передача мощности: благодаря низкому сопротивлению (4,5 мОм) минимизирует потери энергии при питании, повышая эффективность и косвенно увеличивая время полёта.
  • Защита цепи: при перегрузке, перенапряжении или других аварийных режимах быстро отключает цепь, предотвращая повреждение аккумулятора или последующих компонентов, обеспечивая надёжность системы питания.

Проще говоря, он — «электрический клапан» между аккумулятором и основной электроникой: обеспечивает эффективную передачу энергии и защищает систему питания.

5760×4320 2.23 MB

На обратной стороне платы драйвера находятся четыре чипа MPS (Monolithic Power Systems) — MP6530. Это специализированный драйвер затворов для трёхфазных бесщёточных двигателей, способный управлять шестью N-канальными мощными MOSFET, образующими три полумоста, и выдерживать напряжение до 60 В.

994×526 299 KB

Открутите два крестовых винта под отсеком аккумулятора, чтобы снять нижнюю крышку дрона.

5760×4320 445 KB

Первое, что видно — большая алюминиевая пластина радиатора, под ней — камера вниз и инфракрасный датчик расстояния.

5760×4320 749 KB

После снятия радиатора видно, что на экране и некоторых чипах нанесена синяя термопаста.

5760×4320 962 KB

Снимите эту плату — на её обратной стороне находятся разъём Type-C и слот для карты TF.

4965×2470 538 KB

Откройте экран над слотом для карты TF (на обратной стороне этой области находится модуль камеры вниз) — внутри находится чип OPT3101 от Texas Instruments (TI).

Основные характеристики и функции:

  • Технология: аналоговый前端 (AFE) датчика расстояния на основе принципа времени пролёта (ToF).
  • Особенности производительности:
    • Диапазон измерения: до 15 м без неоднозначности, 16-битный выход расстояния, разрешение 3 мм;
    • Устойчивость к окружающему свету: работает при яркости до 130 клюкс (полный солнечный свет);
    • Интеграция: встроенный АЦП, последовательный контроллер, цифровой процессор и драйвер освещения, поддержка трёх каналов излучения.

Роль в устройстве:

Как основной датчик ToF, он обеспечивает:

  • Точное измерение расстояния: предоставляет данные о расстоянии в реальном времени для управления полётом и избегания препятствий;
  • Восприятие окружающей среды: с помощью многозонного сканирования определяет расстояние и положение препятствий, повышая интеллектуальность и безопасность;
  • Устойчивость к помехам: не зависит от коэффициента отражения объектов, стабильно выдаёт данные глубины даже при сложном освещении.

5760×4320 1.33 MB

В центральном экране находится чип SS1029009 от Murata, предположительно отвечающий за модуляцию/демодуляцию сигнала передачи видео.

5760×4320 1.92 MB

В самом большом экране находятся три крупных чипа: MIMXRT1064, TC58NVG1S3H, NT5CB128M16JR-FL.

1. i.MX RT1064 (MIMXRT1064)

  • Производитель и назначение: высокопроизводительный гибридный процессор NXP (NXP Semiconductors), серия i.MX RT.
  • Основные параметры:
    • Ядро: Cortex-M7, частота до 600 МГц.
    • Память: поддержка внешней DDR и Flash, высокая скорость обработки данных.
  • Функция: главный процессор дрона Mini 2, отвечает за управление полётом, слияние данных сенсоров, предварительную обработку изображений — «мозг» дрона.

2. TC58NVG1S3H (чип флеш-памяти Toshiba)

  • Производитель и назначение: SLC NAND-память от Toshiba.
  • Основные параметры:
    • Объём: 2 Гбит (256 МБ), промышленный класс.
    • Особенности: высокая скорость чтения/записи, защита данных при отключении питания.
  • Функция: хранение прошивки, логов полёта, параметров калибровки — обеспечивает стабильность запуска и конфигурации системы.

3. NT5CB128M16JR-FL (DDR-память Nanya)

  • Производитель и назначение: DDR3-память от Nanya Technology.
  • Основные параметры:
    • Объём: 128M×16 бит (2 Гбит = 256 МБ), напряжение 1,5 В.
    • Скорость: до 2133 МТ/с (эквивалент DDR3-2133), частота 1066 МГц.
    • Производительность: высокая пропускная способность, удовлетворяет требованиям к полосе пропускания главного процессора.
  • Функция: оперативная память, обеспечивающая кэширование данных для i.MX RT1064, обеспечивая плавную работу алгоритмов управления полётом и обработки изображений.

5760×4320 1.44 MB

В экране под модулем камеры вниз находятся три основных чипа: S1 V10R03, 4205, 4550.

1. Чип S1 V10R03

  • Тип: специализированный чип передачи видео (часть системы OcuSync от DJI, серия S1, кодовое имя «Воробей-1»).
  • Функция: ядро системы передачи видео, отвечает за модуляцию/демодуляцию, передачу и шифрование радиосигнала — ключевой компонент для низкой задержки и стабильной передачи. Обрабатывает только радиочастотную часть, кодирование видео выполняется другими чипами, поэтому в моделях Mini он выполняет роль «модема».
  • Особенности: максимальная полоса 20 МГц, специализированная архитектура, оптимизированная для радиоканала DJI, используется только в экосистеме DJI — одна из ключевых технологических «барьеров».

2. Чип 4205

  • Тип: усилитель мощности 2,4 ГГц (предположительно аналог QPF4206, обозначение упрощено).
  • Функция: усиливает радиосигнал в диапазоне 2,4 ГГц, увеличивая дальность и устойчивость к помехам. Этот диапазон используется DJI Mini 2 для дальней связи (например, в открытых зонах).
  • Особенности: работает на 2,4 ГГц, эффективное усиление мощности, выводит мощность до предельных значений по нормам, снижая энергопотребление — идеально подходит для автономности дрона.

3. Чип 4550

  • Тип: усилитель мощности 5,8 ГГц (модель QPF4550).
  • Функция: усиливает сигнал в диапазоне 5,8 ГГц — более широкая полоса, подходящая для передачи高清 видео, но с меньшей проникающей способностью. Отвечает за усиление мощности сигнала, обеспечивая стабильность高清-передачи в условиях короткой дистанции и низких помех (например, при съёмке в городе).
  • Особенности: оптимизирован для 5,8 ГГц, высокая эффективность мощности, сохраняет качество сигнала при высокой пропускной способности — один из ключевых компонентов для «низкой задержки передачи видео» Mini 2.

Эти три чипа вместе формируют систему беспроводной связи DJI Mini 2: S1 управляет «кодированием и передачей», 4205 и 4550 усиливают сигналы на 2,4 ГГц и 5,8 ГГц соответственно, обеспечивая дальность и низкую задержку.

5760×4320 1.61 MB

В экране рядом с разъёмом камеры находятся два чипа: H22-AO-RH и NT5CB128M16JR-FL.

1. Ambarella H22-A0-RH (чип обработки видео)

  • Производитель и назначение: Ambarella — ведущий мировой производитель чипов обработки видео. H22 — высокопроизводительное решение для потребительских дронов.

  • Архитектура и технологический процесс:

    • CPU: четырёхъядерный ARM Cortex-A53, частота до 1 ГГц, поддержка многозадачности.
    • Техпроцесс: 14 нм, баланс производительности и энергопотребления, идеален для длительной работы портативных устройств.
    • GPU: отдельный GPU не указан, но встроен мощный видео-процессор DSP, поддерживающий кодирование/декодирование 4K.

  • Возможности обработки видео:

    • Форматы кодирования: H.265 (HEVC) и H.264 (AVC), одновременная передача двух потоков (например, 4K60fps основной + предварительный поток для WiFi).
    • Разрешение и частота кадров:
      • Основной поток: 4K@60fps (HEVC/AVC).
      • Вспомогательный поток: поддержка реального времени (например, 1080p) для веб-трансляции.
    • Технологии улучшения изображения:
      • 3D электронная стабилизация (EIS): поддержка 4K@30fps, аппаратная стабилизация.
      • Многокадровая HDR: поддержка 4K@30fps, расширение динамического диапазона.
      • Коррекция искажений и затвора: улучшение качества изображения.

2. Nanya NT5CB128M16JR-FL (чип DDR-памяти)

  • Производитель и назначение: Nanya — известный производитель памяти, эта модель относится к серии DDR3.
  • Основные параметры:
    • Объём: 128M×16 бит (2 Гбит = 256 МБ), напряжение 1,5 В.
    • Производительность: высокая пропускная способность, удовлетворяет требованиям Ambarella H22 к кэшированию изображений и выполнению алгоритмов.
  • Функция: оперативная память, обеспечивающая временное хранение данных для чипа обработки видео, гарантируя плавность кодирования 4K и обработки изображений в реальном времени.

Эти два чипа образуют ядро обработки изображений дрона: Ambarella H22 отвечает за «обработку» и выполнение алгоритмов, Nanya — за «временное хранилище», вместе они обеспечивают 4K-передачу видео и интеллектуальные функции.

5760×4320 1.79 MB

Справа от разъёма Type-C расположен крупный чип — SMB2352.

SMB2352 — это высокоэффективный Buck-Boost-контроллер зарядки от Qualcomm, предназначенный для систем с двумя последовательно включёнными аккумуляторами, таких как внешние аккумуляторы, дроны, портативные компьютеры. Основные технические параметры:

  • Входное напряжение: 3,3 В — 16,5 В (поддержка USB Type-C)
  • Выходное напряжение: регулируемое Buck-Boost, обеспечивает питание системы от 3,3 В до 20 В
  • Максимальный ток зарядки: до 6 А (на аккумуляторе, программируемый)
  • Максимальный входной ток: 5 А (программируемое ограничение)
  • Максимальная входная мощность: до 45 Вт
  • Эффективность: более 90%
  • Упаковка: MQFN-57, размер 5,5 мм × 5,5 мм × 0,6 мм
  • Коммуникация и управление: поддержка интерфейса I²C, программируемые параметры зарядки и пороги защиты
  • Функции защиты: встроенная защита от перенапряжения на входе (OVP), перегрузки по току (OCP), перегрева аккумулятора (OTP)
  • Поддержка протоколов:
    • USB BC 1.2
    • Qualcomm Quick Charge 2.0/3.0/4.0
    • USB Power Delivery (PD) 3.0 (встроенный PD PHY)
    • Спецификация Type-C 1.3

Этот чип идеально подходит для решений зарядки портативных устройств с высокой плотностью мощности и эффективностью, позволяя гибко настраивать режимы работы через внешний контроллер.

5760×4320 1.47 MB

Рекомендуем к прочтению

Английская версия статьи: https://blog.zeruns.top/archives/75.html

2 лайка
2

Очень подробный разбор!:+1:

Макрофотографии получились очень четкими, на какое оборудование они сделаны?

2 лайка
3

Я использую телевик с макро-режимом Huawei Mate 70 Pro+.

:grinning_face:

1 лайк
4

SS1029009 这个看上去像是 wifi 模组 ？

1 лайк