拆解：拼某某无刷电机小风扇内部都有啥？

来源:电子发烧友网发布时间:2023-05-136036浏览

电子发烧友网报道（文/李诚）无刷电机作为电机市场的新兴力量，其结构简单、运行可靠、维护方便的产品特点，使其越来越受到消费者的青睐，并逐渐取代传统电机。例如，近年高速风筒的爆火与无刷电机，就有着密切的联系。

随着原料价格下降，以及规模化生产效应的影响，无刷电机成本也在不断地下降，并在一些售价低廉的消费类产品迅速普及。在电商平台上，内置无刷电机的电子产品琳琅满目，价格也从十几元到上百元不等。为进一步深究，近日笔者对一款从拼某某购入的无刷电机小风扇进行了拆解，看看设备内部都有啥？

无刷电机小风扇外观及拆解

外观机构方面，小风扇可分为风扇和电池仓，上下两个部分，机壳采用一体式设计，外立面均进行了雾面处理。此外，电池仓还可以充当小风扇的手柄，圆柱形设计还可以增加手掌和风扇之间的接触面积，从而提供更好的握持感和稳定性。

小风扇正面有一块由数码管构成的显示屏，可在设备通电状态下显示挡位及剩余电量信息。机身背面设有USB-C充电接口，底部是一块防滑垫片。

在结构件紧固方面，整台小风扇没有使用任何螺丝，而且部件之间的连接处也没有采用超声波焊接等传统工艺，而是仅仅通过胶水进行粘接。虽然这种设计有利于提高设备在产线上的装配效率，但它也会降低设备的抗摔能力，从而增加了设备意外损坏的风险。

只有两根电源线的无刷电机

该小风扇的电机结构由PCB板、线圈定子、磁极转子和扇叶四个部分组成。其中，磁极转子固定在小风扇的涡轮扇叶内壁上，并与线圈定子相互配合。通过线圈与磁极的结构可以确定，该风扇所采用的是直流无刷电机。控制线圈电流的通断可以启停磁极，从而驱动扇叶旋转。另外，电机内部的4个线圈被分成两组。

有意思的是，这款由小风扇拆出来的无刷电机底部PCB就只有两根正、负极电源线和一颗4脚霍尔传感器开关，并没有信号控制线。那电机的线圈定子究竟是如何轮流导通，并驱动磁极旋转的呢？

由于所要实现的功能不同，风扇处于工作状态时只需要电机进行单一方向的旋转，不像其他电气设备一样，对电机有正、反转的需求，因此小风扇的电机控制会比其他电气设备更加简单。

其次，驱动磁极旋转的关键就在PCB的霍尔传感器开关上，从PCB布线可以看出，霍尔传感器开关的1、4引脚分别与电源的正负极相连，2、3引脚分别连接两组线圈（大致电路结构如上图所示）。

当电流经过霍尔传感器开关流入线圈时，线圈会根据电流流入的方向对磁极转子产生吸引或排斥力，从而带动扇叶旋转。当磁极转子旋转到一定角度时，霍尔传感器会通过内部的开关来控制线圈的电流流入，从而实现不同线圈组的轮流导通，使扇叶不停地旋转。

无刷小风扇主板=电源控制板

在功能结构上，这款小风扇的主板相当于一块电源控制板，其主要负责电池的充放电，以及电机的启停和功率控制。

主板正面为电源管理单元，背面为电路控制单元。其中，电源管理单元包括电池充电、电池保护和功率控制三部分电路。电池充电管理芯片是来自富满电子的TC4056A，可支持单节锂电池恒定电流电压线性充电。此外，芯片内部采用PMOSFET架构和防倒充电路，可实现开关隔离效果，减少了外围电路隔离二极管的使用，满足消费电子电路小型化的设计需求。

位于电池接线端子旁的芯片为赛芯微的XB5353A二合一电池保护芯片，该芯片不仅封装小，外围电路也非常简单，只需要一颗外部电容，即可实现对电池的多种保护，如过充、过温、过放等，同时还具备电压监测功能。此外，XB5353A还能与主控芯片实时通信，将电池电压变化信息反馈给主控芯片，从而推断电池的剩余电量，并以数字形式在数码管上显示。

功率输出电路由主板背面的主控芯片进行控制，大致电路如上图所示。当按下挡位控制按键时，功率输出电路开始工作，并且主控芯片会给电机回路上的三极管一个触发信号，使电机回路导通，风扇开始转动。当再次按下控制按键时，主控芯片就会通过PWM控制功率输出电路的占空比，调整功率输出电路的输出功率，以此实现风扇档位的切换控制。