功率之心近期通过专业拆解发现,戴森HD19随行高速吹风机内部采用了三颗晶丰明源旗下凌鸥创芯LKS1D5007DTH智能功率模块,组成三相电机驱动功率级,配合国产电机控制MCU,共同驱动转速高达11万转/分钟的高速无刷电机。

LKS1D5007DTH是一款500V/7A高压单相IPM,内部集成高低侧驱动电路、功率MOSFET及自举二极管。

相较于采用分立功率器件的驱动方案,这种集成设计能够减少外围元件数量,简化PCB布局,适合高速吹风机等对内部空间要求较高的产品。

戴森HD19随行高速吹风机

戴森HD19是一款面向差旅场景推出的高速吹风机,延续了Supersonic系列经典的中空造型。相比经典款,机身尺寸缩小32%,重量减轻25%,同时支持100~240V全球宽电压输入,在缩小体积的同时保留了高速吹风性能。

拆解发现,HD19内部搭载了来自深圳中驱电机的高速无刷电机,型号RIM.B02713100-04,额定电压140~180V DC,额定功率70W,额定转速达到110000r/min。

为了适应小型化机身设计,HD19内部采用环形PCB布局,将电机控制、电源管理及驱动功率器件布置在有限的空间内。

其中,电机驱动部分采用三颗凌鸥创芯LKS1D5007DTH IPM,分别负责三相电机的功率驱动。

凌鸥创芯LKS1D5007DTH智能功率模块

凌鸥创芯LKS1D5007DTH是一款面向高压无刷电机应用的单相智能功率模块,采用ESOP13封装,内部集成高侧和低侧驱动IC、500V/7A功率MOSFET及自举二极管,可构成完整的高压半桥功率级。

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在戴森HD19中,三颗LKS1D5007DTH分别构成U、V、W三相驱动桥臂,配合凌鸥创芯LKS32MC072KBQ8电机控制MCU,实现高速无刷电机的驱动控制。

MCU负责电机控制算法及PWM信号输出,IPM则根据控制信号完成上下桥臂功率器件的开关动作,控制电机绕组中的电流。

对于转速达到11万转/分钟的高速电机而言,功率器件需要配合控制系统完成快速、连续的开关动作。

LKS1D5007DTH将驱动IC与功率MOSFET集成在同一封装内,省去了分立方案中部分外部驱动器件及连接线路,有助于简化功率级设计,也为环形PCB上的元器件布局留出更多空间。

此外,LKS1D5007DTH内部集成自举二极管,减少了外部自举器件的使用。模块还具备高低侧欠压锁定及死区时间控制功能,可降低驱动电压不足、上下桥臂同时导通带来的风险,为高速电机持续运行提供相应的硬件保护。

而且,LKS1D5007DTH的低侧MOSFET源极独立引出,可配合采样电阻进行电机电流检测,便于控制系统获取电流反馈信息。对于高速无刷电机,这种设计能够为电流闭环控制及异常状态检测提供硬件支持。

总结

戴森HD19在缩小机身体积的同时,依然保留了11万转高速电机,对内部驱动电路的集成度和可靠性提出了更高要求。

三颗凌鸥创芯LKS1D5007DTH组成的三相功率驱动方案,将高压驱动器、功率MOSFET及自举二极管集成在单颗模块内,减少了外围分立器件,也让有限空间内的电机驱动电路更加简洁。

当前国产IPM已经实际应用于戴森高速吹风机的核心电机驱动环节,并与国产电机控制MCU形成配套方案。这不仅体现了国产功率器件在高端个护电器中的应用进展,也说明高集成度IPM方案在高速电机驱动、小型化设计等方面具备实际应用价值。