永速直流无刷风扇FX35玩机指南，改电池，改遥控，功率测量

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前面修了一台格力大松的变频直流风扇大松变频电风扇FDZ-4038Bag7无法关机维修，设计缺陷通病解决 - 维修达人 数码之家 (mydigit.cn)，看到很多人提到永速的风扇，一看，挺便宜，买了一个回来折腾了一下，塑料五金件和一些小细节上，差别确实挺大，但是设计上也有很多亮眼之处，同样也是非常不错的一款产品（如此低廉价格，产品设计的完成度也不错，小问题基本上都解决了。扩展玩法也多，加遥控，加电池，加太阳能板等等，挺合适折腾。目前我发现的问题就是待机耗电量还是偏大了点，电池端测试差不多有30mA的待机电流，希望以后的版本能控制的更好），这里小小总结一下，供参考。

制造商佛山永速是去年（2023）9月份成立的，注册资金30万元。佛山有家电配套的完善产业链，看到股东有一位经营佛山市美星电子商务有限公司，估计在销售渠道方面可以给予一定支持。“永速”这个商标2021年就注册了，但图形Logo今年4月才完成注册：）。之前“天马”的风扇是佛山市本美电器，但目前看起来经营有些问题，佛山市南海区官窑创研塑料五金厂，松岗万石合民纸箱厂把本美起诉了，估计是货款纠纷。有意思的是，美星电子商务的老板当年也是本美的股东，和本论坛的坛友相关说法看起来是一致的。




我觉得这款风扇更类似于个人DIY产品的加强版，用很低的价格，给我们提供了一台无刷直流风扇，整体成本控制在50元左右，还是有相当大挑战，也只有中国企业也这个能力了。但受限于成本，外壳，网罩，塑料件等较为单薄，但也基本够用，和市面上类似零售价位的交流风扇相比，也差不多。目前我发现的问题就是待机耗电量还是偏大了点，电池端测试差不多有近30mA的待机电流，希望以后的版本能控制的更好。




为了使用公模，无刷电机套了一个和交流电机类似的外罩，后端摇头也可以使用现成的结构件。整机估计只有电机是定制（或自制）的:) ，主电机使用的无霍尔的结构（成本！），电机上没有控制部分，通过三根线连接到主板。驱动集成在主板上，使用深圳峰岹科技的驱动芯片FT8132S（U2）加3只外置N+P MOS 4614，工作时驱动部分发热很小。发现在1档时，有部分机器低转速稳定性略差一点。不知道是不是无霍尔带来的。整个无刷电机驱动部分看起来比早年的哪些日本无刷电机厂家的板子简洁了很多。前后使用了双滚珠轴承，看标识NBZX，该轴承是由宁波正信轴承有限公司生产的。后轴承698Z（内径为8mm，外径为19mm，厚度为6mm），前轴承为608Z（内径为8mm，外径为22mm，厚度7mm），型号后面的Z代表带防尘盖。关于电机的详细结构，可以参考这个文章，写的非常详细：https://www.mydigit.cn/thread-443259-1-1.html





控制MCU（U3）没有型号，估计是很便宜的OTP单片机，显示使用的LED数码管，用了一个没有丝印的SO8的显示芯片（U4），不知道这个能不能调节一下显示亮度，使用的外置电阻调节还是软件调节的，后续能调节显示亮度就更好了，另外，能把显示前移，贴近透明窗口能有更好的显示效果，目前的眩光挺厉害，我做了个遮光罩，但改善不大。



带遥控的型号，使用了单独的摇头电机，SO8的控制芯片（U7）SDC928，相关规格没有查到，但根据坛友的实际使用，这个芯片19V供电下有可能损坏。如果你是遥控板的，要注意一下这个问题。其实我个人觉得，机械摇头的也挺不错，优势是省电，我实际测试开启摇头，功耗仅上升0.1~0.2W，但如果是一个单独的摇头电机，额外功耗估计有1-2W（我买的是机械的，没有测试）。关于遥控接收头，从靠近MCU往外看，顺序为：为信号输出，电源正，地。一般三脚的红外接收头基本都可以直接使用。我从遥控灯上拆了一个，装上去挺正常，其中那个空位的电容是抗干扰的，不装也没有问题，我的这个脚比较短，如果新买的，建议留高一点，和外壳上的孔齐平，能顶在透明窗口上最好（掰一下四个卡口，前透明面板取下来后整理红外接收的位置最好了！！）。遥控器我目前就是用的手机里面的智能遥控器，居然这个型号已经适配了。




关于加装电池，最合适的是使用3串的结构，这个外壳虽然很薄，但是空间还是挺大的，放2*3排列的6只18650电芯还是很轻松的，记住一定要加保护板，而且保护板必需贴近电池安装，其中的检测线尽可能短，且一定做好绝缘，保护板只能保护后端的线，前端的这些检测线短路之类，就没有办法保护了，所以，一定要小心，安全第一！。

这个风扇配套的13V电源适配器，有没有觉得奇怪，为什么是13V的？其实主要是为了给内置电池充电（且成本最低），机器内部有2个电源接口，一个是外接电源的DC接口，通串接肖特基管连接到“电池“接口（BAT）上。然后电扇主板取电是直接连接在BAT接口上的（互联关系详见下图）。这样有两个作用，一个是防止外部电源接反了烧主板，再一个隔离电池与适配器，防止反向放电和外部短路。机器配套的这款电源适配器带限压限流功能（警告!) 坏了替换的时候，或准备用PD诱骗器使用充电宝供电时候，如果不具备限流功能，一定注意这个内部电池充电的问题，我实际测量，我的这个适配器接上后，在电池端测量的开路电压大约在12.8V左右，最大充电电流大约在1.7A左右。这样，给2P3S的锂电池充电，还是挺合适的。







关于充电状态和电量显示。这个机器判断是不是在充电状态下，也特别有趣，就是检查主板供电电压是不是高于12.6V，如果高于12.6V，就认为是外接电源接入了（且电池已充满），不显示电池电量，也不显示充电图标（LED三个横杆依次升高），而一旦低于12.6V，就显示处于充电模式。不同的电量百分比和电压相关，实测数据如下表，供参考，为方便分析，电池电压换算成了单只电池的电压。这个充电和电量显示逻辑的设计真的是相当的简洁且省钱（我觉得是这个机器一个相当大的亮点！！！）





上面那个表里面，你可能还看到了一栏功率数字，这一栏代表的是最高档位的功率和供电电压的关系，在60%以上的电量中，功率基本可以实现19W全功率（注意，这里是在电池端，接可调电源，读取的数据，如果是用适配器，在220V端测量，有转换效率损失，功率相对会大一些。）。低于60%电量，最大功率会下降。但要说明的是，低档位的功率，和电压关联并不大，如果你想通过调整电压来降低低档风量，抱歉，实现不了！
关于每个档位的实测功率，可以参考下面图表，注意，这个也是在是在电池端，接可调电源，读取的数据。（LED关闭）



关于改电池供电的提醒！本机的待机电流过大，实测27mA，以2000mah的电池计算，可能三天就耗完了，建议在电池回路中加一个按钮开关，不用的时候断开电池，这样也可以防止日常接电使用是，电池长时间处于满电状态。锂电池在满电状态下正极比较不稳定，容量比较容易衰减。装个开关解千愁！以2000mAh电池计算，这里给了一个参考的可用时间，供参考。其中0档，代表的是待机状态。



看到有些坛友觉得风扇适配器精度太低，毕竟适配器使用的是原边反馈的反激电源方案（主控LP3718），关于适配器的“手工“修正，可以参考这个帖子：https://www.mydigit.cn/thread-455471-1-1.html



当然，还是觉得精度不够，或者想用充电宝的话，可以考虑加一片IP2326的充电控制板，typeC接口，带QC协议，也可以直接5V升压（电流小点），充电电流能够到1A，我觉得挺合适。但注意和外接电源做好隔离（比如加二级管，比如加开关，嗯，最简单，效果最好的还是加开关，电池打开就断掉DC，比如借用DC电源插座上的开关~~~）。




什么，TypeC接口开孔不好操作，那就用用本坛的8139的先进方法：https://www.mydigit.cn/thread-454984-1-1.html

扫描了一下风扇背后的两个二维码，看到了如下信息，看来厂家还真的做了备案，哈哈：关于能效比旧标准和新标准的变化，可以参考：电风扇能效标准GB 12021.9-1989版，2008版，2021版本简要对比 - 数码杂谈 数码之家 (mydigit.cn)




无刷电机结构，网图，供参考

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有朋友对电机控制芯片引脚定义有兴趣，贴出来大家参考一下（完整PDF文档已附于正文内）

功能描述

VDD5

电压基准，只为内部数字逻辑和模拟电路供电，VDD5 不可用于外部电路供电。在引脚上需要一个 1uF 或更大的电容来稳定电源。

DIR

正反转引脚，根据不同电平来控制电机转向，可通过改变 DIR 电平来改变电机的转向。内部上拉，默认为高电平。

ICP

采集电流，当 EEPROM 的设置为过流保护模式为 ICP 时，用于电流采样。

ASPEED

模拟电压调速引脚，当 EEPROM 的设置为 Analog 调速时起作用，输入电压进行调速。

SPEED

调速引脚，根据 EEPROM 的设置不同，可输入占空比或者频率进行调速。此外，SPEED引脚作为时钟线(SCL)用于 I2C 通信。

FG

速度反馈及故障状态指示引脚，开漏输出。根据 EEPROM 的设置不同，FG/RD 设置为FG 时输出速度反馈信号指示电机运行转速；FG/RD 设置为 RD 时输出故障状态信号，用于

显示电机运行状态，进入故障状态输出高电平。此外 FG 引脚作为数据线(SDA)用于 I2C 通信。

HBIAS

HALL 偏置电源，内部通过开关连接VDD5,最大的带负载能力为 10mA。

调速模式

FT8132 支持数字 PWM，模拟电压、I2C 、CLOCK 四种调速输入接口，同一时间只能选择一种调速方式。模拟电压调速时信号输入 ASPEED 脚，数字 PWM 和 CLOCK 调速时

信号输入 SPEED 脚。当控制模式选择电压环时，也可选择调电源电压来调速。

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usrusr22 发表于 2024-6-6 02:21
是否可以主板重画，直接改成无级调速？

无级调速其实用处真不大，这个最低速度限制在那里了，有人想慢一些，但这个电机估计太慢了就不太稳定了，毕竟是无霍尔设计的。
我觉得吧，设计个随机风量模拟自然风的更有用@hlhk 用的那个ESP32的就很牛，看看他能给加个自然风功能不，哈哈~~

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bearxu 发表于 2024-6-6 15:43
风扇后罩的固定螺母非常容易烂牙，要注意了

是螺母容易坏，还是电机罩上的螺纹容易坏啊。这个用的塑料件的品质确实不太好。

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gzwinboy 发表于 2024-6-6 15:53
我准备改的是外置电池方案，将家里的电动21v工具电池插上去就能用，变压模块放风扇里 ...

这么大的外壳，不把电池放里面，真的浪费了~~~
3个18650中风挡用4个小时很容易。里面的空间，放下6个电池，很宽松。
这个外壳软软的，挂外面最好加强一下

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4232605 发表于 2024-6-7 08:52
分析的很专业，这风扇的电机不知道能不能装到普通风扇里，改装交流风扇 ...

网上有卖的，一种是日系品牌的电机，但轴合适的很贵，短轴的便宜，但改风扇挺麻烦。还有一种是和交流电机壳子一样的（和这个里面的差不多）还集成了控制板和摇头。40左右一只吧，所以，直接买这个风扇成品还是比较值的。

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usrusr22 发表于 2024-6-7 00:57
这个电机驱动是设计在主板，esp只需要传PWM进去就行了吗？目前改的都是看档。我自用的二年前改的先锋S6风 ...

这个驱动芯片支持调速模式很全：
FT8132 支持数字 PWM，模拟电压、I2C 、CLOCK 四种调速输入接口，同一时间只能选择一种调速方式。模拟电压调速时信号输入 ASPEED 脚，数字 PWM 和 CLOCK 调速时信号输入 SPEED 脚。当控制模式选择电压环时，也可选择调电源电压来调速。

目前厂家用的是PWM。

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HQ3109 发表于 2024-6-7 11:38
可以改用21V的牧田电池供电吗？

加个dc-dc降压到12V左右更可靠一点，耐压方面，遥控版本的可能烧摇头控制芯片，机械版本的还好。里面电解电容耐压是25V的，几个主要芯片问题不大，7155支持30V。MOS耐压没问题。


说实话，除非有特殊的情况，这么大个外壳，不把电池放到外壳里面，实在是浪费了~~。当然，重要的话再说一遍，哈哈，记得一定再电池回路里面加个“开关”！

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家有开心果 发表于 2024-6-6 18:59
自然风是最有用的，无极调速不实用。

哈哈，参考一下：

要专业地模拟自然风，除了基本风速（V1）、阵风风速（V2）和渐变风速（V3）这三个关键参数外，还可以考虑以下因素来使模拟更加逼真和全面：

1. 基本风速（V1）

• 定义：模拟自然环境中持续稳定的风速。
• 设置：根据目标环境或应用的需求，选择一个合适的基本风速值。例如，对于模拟微风，可以选择1-5m/s的风速；对于模拟强风，可以选择10m/s或更高的风速。
  

2. 阵风风速（V2）

• 定义：模拟自然环境中突发的、短暂的风速增加。
• 设置：
  • 最大值：设定阵风风速的最大值，这可以根据模拟的自然环境（如山谷、海洋等）或特定应用（如风洞试验）来设定。
  • 持续时间和间隔：确定阵风出现的持续时间和两次阵风之间的间隔。这可以通过研究目标环境的阵风特性或根据试验需求来设定。
    
  
  

3. 渐变风速（V3）

• 定义：模拟自然环境中风速逐渐变化的情况。
• 设置：
  • 最大值：设定风速变化的最大值，即风速可以增加或减少的最大范围。
  • 渐变速度和时间：确定风速变化的速率和持续时间。这可以模拟风速在一天内随时间的自然变化，或模拟特定气象条件下的风速变化。
    
  
  

4. 频谱特性

• 定义：模拟自然风中不同频率成分的比例和分布。
• 设置：通过分析自然风的频谱特性（如Kaimal谱、Mann谱等），在模拟中引入相应的频率成分，以更准确地模拟自然风。
  

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huanghe1106 发表于 2024-6-7 15:53
我问过客服，他说理论上只要输入12~24V直流电都可以驱动，但建议使用原装适配器。自带适配器是13V2A的。 ...

正文涉及到了你说的这个问题，估计同样疑问的人比较多，我简单说一下：
1、机械版的没问题，遥控板的可能会烧摇头电机驱动芯片（偶发，但没有那个芯片规格书，无法判断）。
2、原装适配器有限流功能，如果你改装了内置电池，一定要用原装的那个适配器。没改内置电池没关系~
3、电压改变不太影响风扇的功率。电压低了后，会影响高档的风量。但不影响低档风量。

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huanghe1106 发表于 2024-6-7 16:37
是的。那个控制摇头电机的芯片查不到，我想能不能在芯片上粘一小块散热片来减少因过热而损坏的机率。 ...

那不一定是过热造成的。
你看厂家的宣传画写的是18V：

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估计厂家也发现这个问题了，之前那个朋友就是用的19V的笔记本电源

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冬日里的阳光 发表于 2024-6-12 18:41
什么手机，我红米自带万能遥控找不到永速

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冬日里的阳光 发表于 2024-6-12 18:41
什么手机，我红米自带万能遥控找不到永速

看了一下，国内主流手机的红外遥控好像都是一个公司提供的。理论上用这个库的这几个品牌的手机都可以支持的。




挺好玩的，全球采购遥控器建库，哈哈~~

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爬坡的馒头 发表于 2024-6-14 20:40
大佬，我看你的这一段：
带遥控的型号，使用了单独的摇头电机，S08的控制芯片(U7)SDC928，相关规格没有査 ...

主要是19V的适配器比较常见，大部分笔记本的适配器都是19V的，有朋友用这种适配器把这个烧了。另外，电动工具用的电池，很多是5串，满充21V的。这两种有风险，需要注意。
最可靠的是查到规格书。

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OK校长 发表于 2024-6-22 16:46
这个小无刷低速感觉有点抖

有时候叶片不平衡会有这个低速抖的情况，不一定是电机的问题。

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jtcat 发表于 2024-6-23 10:12
请教一下，这个风扇能设置成上电就出风吗？我想插在小米智能插座上

不改电路的话，用智能红外遥控器最好了。很多空调伴侣有这个遥控的功能。

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