Angesichts der kontinuierlichen Verschlechterung der Luftqualität in Städten ist der Luftreiniger für Autos zu einem Verkaufsschlager im Bereich der Automobilzubehörteile geworden. In diesem Artikel stellen wir Ihnen unser Reverse-Design-Projekt für einen Luftreiniger für Autos vor.
Rückseitiges Design eines Auto-Luftreinigers
Der gesamte Prozess des Reverse Engineering für den Auto-Luftreiniger umfasst:
- Funktionsdesign;
- Erstellung eines Schaltplans;
- PCB zu Schaltplänen.
Wir helfen Ihnen dabei, aus den Details dieser Schritte zu lernen.
Funktionsdesign
Entsprechend den Anforderungen des Kunden werden wir die folgenden Funktionen für diesen Luftreiniger implementieren:
1. Fahrmodus – manueller und automatischer Modus
Manuell: einstellbarer Widerstand (Spannungssignal); automatisch: Luftqualitätssensor (Spannungssignal). Das Spannungssignal wird dann vom Verstärker verstärkt, um seinen Betrieb zu steuern.
2. LED-Leuchten – Automatische Erkennung der Luftqualität
Entwerfen Sie drei LED-Anzeigen (Summer-Signale). Verwenden Sie dann den Komparator, um die drei Zustände zu unterscheiden, und geben Sie Signale an die drei LED-Leuchten und denselben Summer aus.
3. Geschwindigkeitsanpassung
Erzeugen Sie eine Dreieckwelle, indem Sie einen Hysterese-Komparator bauen, verwenden Sie einen einstellbaren Widerstand (manuell) oder einen Luftqualitätssensor (automatisch), um die Dreieckwelle zu schneiden, und erzeugen Sie dann eine PWM-Welle über einen Komparator. Verwenden Sie eine Gegentaktschaltung, um die Ansteuerleistung zu erhöhen, und steuern Sie den MOS-Schalter, um die Drehzahl des Motors anzupassen.
Erstellen eines Schaltkreiseschemas
Wie erhält man den Schaltplan eines echten Luftreinigers? Es handelt sich um gängige Schritte, die denen anderer Produkte ähneln.
Schematische Analyse
Entsprechend den Zielfunktionen und dem obenstehenden PCB-Diagramm können wir alle Schaltpläne des Luftreinigermoduls wie folgt erstellen:
1. Luftqualitätssensor
In einem Luftqualitätssensor wird ein Spannungssignal durch einen einstellbaren Widerstand oder einen Luftqualitätssensor erzeugt, und das Spannungssignal wird durch einen Verstärker verstärkt, um den Motor, die LED-Anzeige und den Summer anzusteuern.
2. LDO (Low Dropout Regulator)
- Der Q4NMOS-Transistor realisiert eine Anti-Reverse-Verbindungsfunktion.
- Das NMOS-Modell kann entsprechend dem spezifischen Stromverbrauch der nachfolgenden Schaltung ausgewählt werden;
- R5 dient zur Begrenzung des Stroms bei gleichzeitiger Gewährleistung des normalen Betriebs von D3 (im Allgemeinen über 2 mA);
- Q3 normale Leitung (1~3 mA) Verstärkung;
- C7 wird zum Filtern verwendet;
- Die Spannung an D3 wird auf etwa 5,6 V stabilisiert (der Spannungsabfall beträgt etwa 0,7 V);
- Vce beträgt etwa 5 V und der Strom etwa 200 mA.
3. Wasserstandssirene
- Ⅰ. Beim Umschalten von guter auf mittlere Luftqualität:
B1 ist hoch (normalerweise niedrig), lädt C6 über R13 strombegrenzend und verhindert Störungen zwischen den Pegelstufen durch D2-Einphasen-Durchgang. Nach Erreichen der Q5-Schwellenspannung wird Q5 eingeschaltet und der Summer ertönt. Die Zeit wird durch R13 und C6 (R*C) bestimmt, bis C6 vollständig geladen ist (entspricht der B1-Spannung).
- Ⅱ. Beim Umschalten von mittlerer auf schlechte Luftqualität:
B2 entspricht „Ⅰ”.
- Ⅲ. Beim Umschalten der Luftqualitätsstufe von schlecht auf mittel:
C8 wird über R21 entladen, und Q5 wird eingeschaltet, bis es auf die Schwellenspannung abgesenkt ist und der Ton aufhört. Stellen Sie sicher, dass der Ladewiderstand und der Entladewiderstand übereinstimmen und die Tonzeit im Wesentlichen gleich ist.
- Ⅳ. Beim Umschalten von mittlerer auf gute Luftqualität:
C6 entspricht „Ⅲ”.
4. PWM-Geschwindigkeitsanpassung
Im Schaltplan der PWM-Geschwindigkeit:
Der Hysterese-Komparator erzeugt zwei Schwellenspannungen von 5 V und 9 V, und C3 wird in Reihe mit R27 und R30 geladen. Wenn es die Schwelle von 9 V erreicht, wird es über R30 entladen, und nachdem es auf 5 V gebracht wurde, wird es auf 9 V geladen und dann auf 5 V gebracht. Der Zyklus wiederholt sich, sodass auf C3 eine Dreieckwelle erzeugt wird, die zwischen 5 V und 9 V hin- und heroszilliert, wobei die Frequenz durch C3 und R30 (RC) bestimmt wird.
Dann wird durch eine einstellbare Widerstandsteiler-Schaltung eine einstellbare Gleichspannung erzeugt, und durch Tangentialität zur Dreieckwelle kann eine PWM-Welle mit einstellbarem Tastverhältnis erzeugt werden.
Q9 und Q12 bilden eine Gegentaktschaltung, um den Ansteuerstrom der MOS-Röhre zu erhöhen.
Um den Schaltverlust des MOS-Röhrchens zu reduzieren, gibt es zwei Möglichkeiten: Zum einen kann die Gate-Spannung erhöht werden (sie darf jedoch ihren Grenzwert nicht überschreiten), zum anderen kann der Gate-Treiberstrom erhöht werden, wobei gleichzeitig eine Oszillation verhindert werden muss.
