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小米无线吸尘器拆解:“适度设计”的精髓

原创
01/19 09:01
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在如今这个追求极致便捷的家居时代,无线吸尘器已经从高端家电逐渐演变为大众消费品。小米米家随手无线吸尘器自上市以来,就以极高的性价比和紧凑的设计赢得了大量消费者的青睐。相比于市面上动辄数千元的高端无线吸尘器,小米这个随手吸尘器更像是一个“够用就好”理念的极致体现。它没有夸张的吸力参数,没有复杂的智能功能,却在有限的成本和体积约束下,实现了基础清洁功能的最大化。

从外观上看,小米随手无线吸尘器延续了生态链产品一贯的简约风格。纯白色的机身搭配灰色的细节装饰,整体造型呈简洁的棍状结构。从工业设计角度看,这款产品最值得称道的是其一体化程度。除了可拆卸的吸头和集尘仓,主体部分几乎看不到明显的拼接缝隙。这不仅提升了产品的美观度,更重要的是增强了整体结构强度。不到二百元的售价,却提供了无线便携、多场景清洁的解决方案,这不禁让人好奇:在如此亲民的价格背后,小米究竟用了怎样的硬件方案?内部的元器件选型又有哪些独到之处?

拆解

拆开小米随手无线吸尘器,内部的布局紧凑且有序,充分体现了现代消费电子产品高度集成的特点。整个内部结构包含了:三相无刷电机电机驱动板、控制电路板和供电电池。本文主要的重点放在电机驱动板以及控制电路板。

电机驱动板

电机驱动板的驱动芯片为峰岹科技的FU6831L,这是一款三相电机控制MCU,这个系列的MCU集成电机控制引擎(ME)和8051内核。ME集成 FOC、MDU、LPF、PI、SVPWM/SPWM 等诸多硬件模块,可硬件自动完成电机 FOC/BLDC 运算控制; 8051内核用于参数配置和日常事务处理,双核并行工作实现各种高性能电机控制。其中8051 内核大部分指令周期为 1T 或 2T,芯片内部集成有高速运算放大器比较器、Predriver(FU6811 除外)、高速 ADC、高速乘/除法器、CRC、SPII2CUART、多种 TIMER、PWM等功能,内置高压 LDO,适用于 BLDC/PMSM 电机的方波、SVPWM/SPWM、FOC 驱动控制。

在电机驱动板背面则是3组铨力的N-MOSFET和P-MOSFET构成的驱动电路,N-MOSFET的型号为AP30H80Q,P-MOSFET的型号为AP90P03Q。

控制电路板

控制电路板的核心采用了一颗中国台湾新唐科技的高速1T 8051微控制器系列产品(N76E003),提供18 KB Flash ROM、可配置Data Flash与大容量1 KB SRAM,支持2.4V 至 5.5V宽工作电压与-40℃至105℃工作温度,并具备高抗干扰能力 7KV ESD/4KV EFT。包含双串口、SPI、I²C、6通道PWM输出;内置优于同类产品的 < 2% 误差之高精度16 MHz RC晶振与高分辨率8通道12位ADC;并具备自我唤醒、欠压检测等功能。

除主控外,还包含了一些电源芯片:

英飞凌功率管BSC022N03S,集成快速MOSFET的开关电源

明达微的LDO MD7350H;

杰华特的同步升降压充电芯片JW3655E;

新洁能的功率MOSFET NCE4953;

赛维微电的低成本3串电池保护IC CW1030;

RFE的快速恢复整流二极管GR3JB;

电源芯片的替代选择较多,国外厂商如德州仪器、ADI、MPS都有类似产品,国内厂商如圣邦微、矽力杰等也提供了性能相当的替代型号。不过考虑到成本和供货,原设计选择的国产芯片在性价比方面有明显优势。

小米吸尘器所用的电机型号为BL4560W系列的产品,为无刷直流风机,用于无线吸尘器等设备。

电池则为宁波富佳实业股份的锂离子电池组,型号为SSX-3S,额定容量为1800mAh。

以上就是小米这个随手吸尘器的拆解方案,主要的元器件如下表BOM:

小结

综合来看,小米随手无线吸尘器的硬件方案在严格成本控制下实现了核心功能的最大化。这不是一款追求极致性能的产品,而是在价格、功能、可靠性之间找到了一个精妙的平衡点。这款产品的成功显示了“适度设计”的重要性。不是所有产品都需要最先进的技术、最强大的性能,很多时候,恰到好处的功能和合理的价格才是赢得市场的关键。它没有试图满足所有需求,而是在“随手清洁”这个特定场景下做到了足够好用,足够便宜。这种产品定义能力,或许比任何单项技术创新都更有价值。

在芯片国产化的大潮中,这类高销量的消费电子产品扮演着“练兵场”的角色。它们为国产芯片提供了宝贵的应用机会和市场反馈,帮助国产芯片在迭代中不断完善。从这款产品的拆解中,我们看到了国产芯片已经能够在消费电子领域承担重要角色,这是中国半导体产业进步的真实写照,也让我们对未来更高水平的国产化充满期待。

那屏幕前的你是如何看待小米这款产品的,欢迎留言讨论!

来源: 与非网,作者: 曹顺程,原文链接: https://www.eefocus.com/article/1936939.html

小米

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小米科技有限责任公司(Xiaomi Corporation)成立于2010年3月3日,总部位于北京市海淀区安宁庄路小米科技园,创始人雷军 ,是一家主要从事智能手机、智能汽车、芯片、 物联网和生活消费产品研发和销售业务,提供互联网服务,以及从事投资业务的中国投资控股公司。也是消费级机器人及智能硬件供应商,产品包括CyberOne、扫地机器人。

小米科技有限责任公司(Xiaomi Corporation)成立于2010年3月3日,总部位于北京市海淀区安宁庄路小米科技园,创始人雷军 ,是一家主要从事智能手机、智能汽车、芯片、 物联网和生活消费产品研发和销售业务,提供互联网服务,以及从事投资业务的中国投资控股公司。也是消费级机器人及智能硬件供应商,产品包括CyberOne、扫地机器人。收起

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