隨著智能家電的不斷發(fā)展，吸塵器市場(chǎng)也迎來了技術(shù)革新。無線手持吸塵器因其便捷性和強(qiáng)勁吸力，逐漸成為消費(fèi)者的熱門選擇。

近年來，各大品牌紛紛推出搭載無刷電機(jī)、智能控制與高效電源管理的吸塵器產(chǎn)品，使整體性能和用戶體驗(yàn)大幅提升。

本次拆解的產(chǎn)品是海爾HZG-Q49W 135W真空吸塵器，我們將深入剖析海爾HZG-Q49W的主控電路、BMS、電機(jī)控制方案，探討其在電路設(shè)計(jì)和元器件選型上的特點(diǎn)。

此外，我們也將對(duì)比此前拆解的美的P2G吸塵器，看看海爾在國(guó)產(chǎn)芯片全面替代的趨勢(shì)下，如何優(yōu)化其產(chǎn)品方案，以及這些元器件在提升海爾吸塵器性能方面發(fā)揮了怎樣的作用。

海爾吸塵器介紹

海爾吸塵器外包裝特寫。

海爾吸塵器包裝盒側(cè)面印有產(chǎn)品信息。

將海爾吸塵器包裝盒打開可以看到吸塵器主機(jī)以及所有配件。

海爾吸塵器主機(jī)

海爾吸塵器延長(zhǎng)管

海爾吸塵器長(zhǎng)扁吸

海爾吸塵器植毛寬刷

海爾吸塵器地拖

海爾吸塵器掛墻架

海爾吸塵器水箱

海爾吸塵器拖布

海爾吸塵器充電線

海爾吸塵器說明書

海爾吸塵器主機(jī)上印有產(chǎn)品信息：

產(chǎn)品名稱：真空吸塵器

產(chǎn)品型號(hào)：HZG-Q49W

額定電壓：14.8V額定功率：135W

充電電壓：5V

充電電流：2A

制造商：青島海爾智慧生活電器有限公司

海爾吸塵器拆解

將海爾吸塵器主機(jī)拆開可以看到一塊電路板、鋰電池組和一個(gè)電機(jī)。

鋰電池組由4顆18650電池串聯(lián)組成。電芯來自長(zhǎng)虹三杰，標(biāo)稱電壓3.7V;額定容量2600mAh。

將主控電路板拆下，量得電路板長(zhǎng)77.25mm。

主控電路板寬50.35mm。

將電機(jī)外殼拆開可以看到用減震海綿包裹著的電機(jī)。

將減震海綿取掉可以看到電機(jī)基本信息：

品牌：YONGJIE

型號(hào)：BL45521NF

額定電壓：14.8V

額定功率：50W/135W

將電機(jī)后蓋拆下，量得電控電路板直徑為40.50mm。

主控電路板

在海爾吸塵器主控電路板上可以看到MCU、鋰電保護(hù)IC、鋰電檢測(cè)IC、MOSFET、LDO等元器件。

主控MCU

主控MCU來自賽元微，型號(hào)為SC92F8003，封裝形式為TSSOP20L。

SC92F8003B 是一顆增強(qiáng)型的 1T 8051 內(nèi)核工業(yè)級(jí) Flash微控制器，指令系統(tǒng)完全兼容傳統(tǒng)8051產(chǎn)品系列。

SC92F8003B 集成有 16 Kbytes Flash ROM 、1 Kbytes SRAM、128 bytes EEPROM、最多18個(gè) GPI/O、 16個(gè)IO可外部中斷、3個(gè)16位定時(shí)器、8路12位高精度 ADC、7路10位 PWM 、內(nèi)部1%高精度高頻16/8/4/1.33MHz 振蕩器和±4%精度低頻32kHz 振蕩器、UART、SSI通信接口等資源。

SC92F8003B內(nèi)部也集成4級(jí)可選電壓LVR、 2.4V基準(zhǔn)ADC參考電壓、 WDT等高可靠電路 。

其具有非常優(yōu)異的抗干擾性能，適合應(yīng)用于各種物聯(lián)網(wǎng)控制、大小智能家電和智能家居、充電器、電源、航模、對(duì)講機(jī)、無線通訊、游戲機(jī)等工業(yè)控制和消費(fèi)應(yīng)用領(lǐng)域。

鋰電保護(hù)IC

鋰電保護(hù)IC來自華潤(rùn)矽威，型號(hào)為PT6605S，封裝形式為SOP-8。

PT6605S是一款保護(hù)3~5串鋰離子/聚合物電池的二級(jí)保護(hù)芯片，可降低因電池過充條件而導(dǎo)致的電池?fù)p壞或壽命縮短的風(fēng)險(xiǎn)。

小型的SOP-8封裝和最少的外部元件需求使芯片易于整合至空間有限的電池包里?！?5mV的過充電檢測(cè)電壓精度保證電池安全的全容量充電。

特點(diǎn)：

內(nèi)置高精度電壓檢測(cè)電路：過充電檢測(cè)電壓：VCOV = 4.350V/4.225V/3.85V/3.65V精度：±25mV過充電滯后電壓：VΔCOV = 150mV低消耗電流：工作狀態(tài)時(shí)：< 5μA

鋰電檢測(cè)IC

鋰電檢測(cè)IC同樣來自華潤(rùn)矽威，型號(hào)為PT6605，封裝形式為MSOP-10。

PT6605是一款保護(hù)3~5串鋰離子/聚合物電池的檢測(cè)芯片，可檢測(cè)電池的充電過壓，充電過溫和充電低溫事件，通過CO信號(hào)輸出，檢測(cè)放電欠壓和放電過溫事件，通過DO信號(hào)輸出。

特點(diǎn)：

內(nèi)置高精度電壓檢測(cè)電路：過充電檢測(cè)電壓：VCOV=4.350V/4.225V/3.85V/3.65V精度：±25mV過充電滯后電壓：VΔCOV = 150mV過放電檢測(cè)電壓：VCUV = 2.8V / 2.7V / 2.3V / 2.0V精度：±80mV過放電滯后電壓：VΔCUV =300mV溫度保護(hù)電路：放電過溫保護(hù) DOT充電過溫保護(hù) COT充電低溫保護(hù) CUT斷線檢測(cè)功能低消耗電流：工作狀態(tài)時(shí)：< 5μA

用作充電升壓電路的MOS來自新潔能，型號(hào)為NCE4009S，封裝形式為SOP-8。

NCE4009S是一顆采用Trench工藝的N溝道增強(qiáng)型MOS。

其主要參數(shù)為：VDS =40VID =9ARDS(ON) < 16mΩ @ VGS=10VRDS(ON) < 24mΩ @ VGS=4.5V

充電保護(hù)開關(guān)管同樣來自新潔能，型號(hào)為NCE40P07S，封裝形式為SOP-8。

NCE40P07S是一顆采用Trench工藝的P溝道增強(qiáng)型MOS。

其主要參數(shù)為：VDS=-40VID =-6.2ARDS(ON) <25mΩ @ VGS=-10VRDS(ON) <30mΩ @ VGS=-4.5V

用來控制電機(jī)供電的開關(guān)管來自華鎂憶芯，型號(hào)為H1808N，封裝形式PDFN5*6。

H1808N是一顆采用Trench工藝的N溝道MOS。

其主要參數(shù)為：VDS=30VID=150A @VGS=10VRDSON=2.2 mΩ @VGS=10V, ID=30ARDSON=3.1 mΩ @VGS=4.5V, ID=20A

電控電路板

在電控電路板上可以看到電控MCU、MOS、電容等元器件。

電控MCU

電控MCU來自士蘭微，型號(hào)為SPC7L64B，封裝形式為L(zhǎng)QFP-48。

SPC7L64B是一款高度集成的高性能無刷電機(jī)控制器(SMAPOWCON?：智能功率控制器)。該MCU采用Cortex-M0內(nèi)核，內(nèi)嵌64K字節(jié)Flash存儲(chǔ)器，6K字節(jié)RAM存儲(chǔ)器，最高工作頻率可達(dá)64MHz。

SPC7L64B內(nèi)部集成了6路NMOS Pre-driver、自舉二極管、2路LDO、多路高速運(yùn)算放大器、多路比較器、高速ADC、協(xié)處理器、多個(gè)通用定時(shí)器、UART、SPI及電機(jī)控制專用模塊等。

六顆絲印為P3403的N MOS組成電機(jī)逆變驅(qū)動(dòng)電路。

兩顆25V 100μF的濾波電容，來自常州華威電子。

以上為拆解全部?jī)?nèi)容。

Big-Bit拆解總結(jié)

元器件清單

通過此次拆解我們發(fā)現(xiàn)，該海爾吸塵器電路設(shè)計(jì)方案分為主控電路和電控電路兩部分。

主控電路中，主控MCU使用的是來自賽元微的SC92F8003，其集成有UART、SSI等豐富的串口，可以滿足與鋰電模塊、電機(jī)控制等進(jìn)行通信控制的功能。在該電路中SC92F8003負(fù)責(zé)電池的充放電控制、電機(jī)的開關(guān)控制以及LED的顯示等功能。

鋰電保護(hù)方案則來自華潤(rùn)矽威的PT605搭配PT6605S使用。PT6605S是一顆二級(jí)保護(hù)IC，具備過壓檢測(cè)功能。PT6605是一顆鋰電檢測(cè)IC，用于檢測(cè)電池的充電過壓、過溫和低溫;放電欠壓和過溫的作用。

在電控電路中，電控MCU用到的是來自士蘭微的SPC7L64B，該MCU集成度比較高，其內(nèi)部集成有LDO和6路NMOS Pre-driver，精簡(jiǎn)了外圍電路。在小型BLDC的元器件選型上，MCU集成預(yù)驅(qū)基本成為了必備條件。

此外，在小尺寸BLDC電機(jī)的MOS的選型上，該海爾吸塵器所使用的MOS采用了PDFN3*3的小型封裝，相較于常規(guī)的SOP-8和TO-252封裝的MOS在體積上小了很多。

此前Big-Bit還拆解過美的P2G吸塵器，其主控MCU使用的是意法半導(dǎo)體的STM8L052R8系列MCU，MOS管來自IR。而此次拆解的海爾吸塵器所使用的元器件均全部來自國(guó)產(chǎn)品牌。

美的P2G吸塵器主控板

在此次海爾吸塵器的拆解中，我們不僅能夠看到該海爾吸塵器在電控方案的元器件選型上使用了高集成度和小型化封裝的產(chǎn)品，還發(fā)現(xiàn)其在元器件選擇上已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代。

從這次拆解可以看見，未來更多家電產(chǎn)品將借助先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)方案和國(guó)產(chǎn)元器件，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的可靠性和性能，推動(dòng)行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。

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審核編輯 黃宇