自制一款USB电扇电机改装DIY设计方案

在USB电扇已经很常见了，网上随便可以低价买到。里面的电机分为有刷和无刷两种。我拆过的有刷USB电扇都非常劣质，里面的电机貌似是旧DVD机的拆机货；而无刷也有优劣之分，有的硅钢片非常少，铜线也细。这种电扇实在是太疲软了，不爽啊。必须要改装！我挑了好久，找到一个质量感觉还可以的电机拿来改装，分享一下改装过程。

因为我之前做了一些实验，把电机和电路板搞完了，所以本文的图片都是改装后的电机，不过不影响原理的理解。

所有USB电扇里无刷电机都是双相无刷电机，用一个霍尔元件换向，电机原理参考这里。改装之前最好了解电机工作原理，不然出了问题不知道怎么解决。

第1步，拆开电机。

看一下电机背面，会发现电机转子的转轴上有一个卡扣，用镊子把卡扣拆除。

卡扣拆掉后，就可以把转子拔出来了，注意卡扣很小，不要弄丢。

可以看到霍尔元件和4股铜线头连到电路板上，其中2股并在一起，共3个焊点。（我这图里的电机是改装以后的，只看见3根铜线，实际上刚拆的时候是4根）

第1.5步，电机原理的一点补充。

这里要靠蛮力把定子从塑料座上拆下来，挺费劲的，建议戴上手套，避免硅钢片把手划伤。

我改装后的电路板图片放在后面，有点乱，不过没有关系，电路板不重要，不同的电机电路板的画法是不一样的，只看我这块电路板没有参考价值，要理解原理。

之前的电机原理参考链接说明了电机的运行原理，但是没有电路原理，再加上我这改装以后的电路板和导线一塌糊涂，所以有必要把原理图画一下。我找到了276的数据手册，276和277差不多，原理一样的。

电路图就是这样，注意线圈A、A‘虽然分开绕，但是线是一根，B、B’也是一样，所以抽头是4根，有2根并在一起接到VCC（5V），所以电路板上会有3个焊点。如果理解了之前电机原理参考链接里电机运行的规则，就知道线圈A（A‘）、B（B’）是轮流通电的，所以我改装的目标就是让线圈A（A‘）、B（B’）同时通电，这样就可以提高输出功率。此外，霍尔元件的耐压虽然能到20V， 但是持续电流最大只有0.4A，如果直接给电机提高电压，霍尔元件会过流烧毁，感兴趣的可以尝试一下，嘿嘿。

第2步，改装电路。

那么，为了让线圈同时通电，就必须在每次换向时切换线圈电流方向，显然，这里最好的选择是上双H桥。

上某宝随便搞个双H桥模块，不到5元钱。芯片是MX1508，控制逻辑也很简单。我只写出来1路的逻辑，芯片里有2路。

分析下原来的控制逻辑和现在的控制逻辑。

因此，只要把新逻辑套用在双H桥上就可以了。对应逻辑如下：（太长了，纸不够用了，这里用表格表示……）

注意电机驱动模块的IN1和IN4、IN2和IN3分别连到一起。看这个逻辑，是不是和上面的新逻辑一样。

然后就是电路改装了，按照上面表格第一行对应关系把线圈、霍尔元件和双H桥模块连起来。原来的B2和A2是共用一个焊盘的，现在要分开，所以要割线、刮绿油，创造出来新的焊盘；剩下的地方该割的该刮的也都细心处理下。看我飞线大法。

再说一遍：电机驱动模块的IN1和IN4、IN2和IN3分别连到一起。

注意霍尔元件内部是开漏输出，没有上拉能力，所以DO和DOB要加上拉电阻。 虽然MX1508数据手册里说控制逻辑电平最高是5V，而我这样子上拉到VCC肯定超了，不过管它呢，先试试再说，烧了再换，也不贵。后来试过并没有烧，可能是因为电流很小吧。

第3步，装回去，通电试机。

管他三七二十一，直接上12V，小风扇它嗖嗖的转~~~

最后，一点额外的事情。

1. MX1508数据手册里说功率电路电压不能超过10V，其实在之前的实验里我给这个小模块加过12V电压，在开始的十几秒里并没有烧，后来我闻到了焦味，可能是电机铜线太细了，发热严重，于是我就换成9V电源了。

2. 其实在一开始，我并没有直接上双H桥。我一开始了解到是霍尔元件的电流限制了电机的功率，所以给霍尔元件加了2个三极管扩流，给电机上了12V，电机果然转得快多了。然后我仔细想了想，可以上双H桥控制，进一步提高功率，然后就有了本文的方案。其实看电路的连接，我觉得把线圈串联，只上单H桥也是可以的，不过我没有试过，因为总觉得线圈串联的功率不如并联的，不爽。

3. 关于电机反向、调速的控制。看过前面电机原=以后就知道，电机转动的方向其实与霍尔元件的安装位置有很大关系，只依靠电路逻辑的改变恐怕很难。而关于调速，在TC276的数据手册里明确说明，不可以直接把电源PWM调制。而霍尔元件可以输出电机转子位置信息，通过位置就可以知道转速，所以如果要控制转速，建议上单片机，通过控制线圈每次通电时间来控制转速。
编辑：hfy