Con il continuo deterioramento della qualità dell’aria urbana, il purificatore d’aria per auto è diventato un prodotto molto venduto negli accessori per auto. Questo articolo introduce il nostro caso di reverse engineering di un purificatore d’aria per auto.
Reverse Engineering del Purificatore d'Aria per Auto
L’intero processo di reverse engineering sul purificatore d’aria per auto include:
- Progettazione delle Funzioni;
- Creazione del diagramma della scheda circuitale;
- PCB a Schemi.
Ti aiuteremo a imparare dai dettagli di questi passaggi.
Progettazione delle Funzioni
In base ai requisiti del cliente, implementeremo le seguenti funzioni per questo purificatore d’aria:
1. Modalità di guida - manuale e automatica
Manuale: resistenza regolabile (segnale di tensione); automatico: sensore di qualità dell’aria (segnale di tensione). Il segnale di tensione viene quindi amplificato dall’amplificatore per controllarne il funzionamento.
2. Luci LED - Riconoscimento automatico della qualità dell'aria
Progetta tre indicazioni LED a marcia (prompt acustici). Quindi usa il comparatore per distinguere i tre stati e output di segnali alle tre luci LED e allo stesso cicalino.
3. Regolazione della velocità
Genera un’onda triangolare costruendo un comparatore isteretico, usa una resistenza regolabile (manuale) o un sensore di qualità dell’aria (automatico) per tagliare l’onda triangolare e quindi genera un’onda PWM tramite un comparatore e usa un circuito push-pull per aumentare la capacità di pilotaggio e controllare l’interruttore MOS per regolare il motore di velocità.
Creazione del Diagramma della Scheda Circuitale
Come ottenere il diagramma della scheda circuitale da un purificatore d’aria reale? Si tratta di passaggi comuni simili a qualsiasi altro prodotto.
Analisi Schematica
In base alle funzioni di destinazione e al diagramma PCB di cui sopra, possiamo generare tutti gli schemi elettrici del modulo purificatore d’aria come segue:
1. sensore di qualità dell'aria
Nel sensore di qualità dell’aria, un segnale di tensione viene generato da una resistenza regolabile o da un sensore di qualità dell’aria e il segnale di tensione viene amplificato da un amplificatore per pilotare il motore, l’indicazione LED e il suono del cicalino.
2. LDO (regolatore a bassa caduta)
- Il tubo Q4NMOS realizza la funzione anti-inversione;
- Il modello NMOS può essere selezionato in base al consumo energetico specifico del circuito successivo;
- R5 viene utilizzato per limitare la corrente garantendo al contempo il normale funzionamento di D3 (generalmente superiore a 2mA);
- Q3 conduzione normale (1~3mA) amplificazione;
- C7 viene utilizzato per il filtraggio;
- La tensione su D3 è stabilizzata a circa 5,6 V (la caduta di tensione è di circa 0,7 V);
- Vce è di circa 5 V e la corrente è di circa 200 mA.
3. Cicalino di stato dell'aria
- Ⅰ. Quando si passa da un equipaggiamento di buona a media qualità dell’aria:
B1 è di livello alto (normalmente basso), carica C6 attraverso la limitazione di corrente R13 e previene interferenze tra i livelli attraverso la continuità monofase D2. Dopo aver raggiunto la tensione di soglia Q5, Q5 si attiva e il cicalino suona. Il tempo è determinato da R13 e C6 (R*C), fino a quando C6 è completamente carica (uguale alla tensione B1).
- Ⅱ. Quando si passa da un equipaggiamento di media a scarsa qualità dell’aria:
B2 è coerente con “Ⅰ”.
- Ⅲ. Quando l’equipaggiamento di qualità dell’aria viene commutato da scarso a medio:
C8 viene scaricato attraverso R21 e Q5 si attiva fino a quando non viene abbassato alla tensione di soglia e il suono si interrompe. Assicurarsi che la resistenza di carica e la resistenza di scarica siano coerenti e che il tempo di suono sia sostanzialmente lo stesso.
- Ⅳ. Quando si passa da un equipaggiamento di media a buona qualità dell’aria:
C6 è coerente con “Ⅲ”.
4. Regolazione della velocità PWM
Nello schema della velocità PWM:
Due tensioni di soglia di 5V e 9V sono generate dal comparatore a isteresi e C3 è caricato in serie con R27 e R30. Quando raggiunge la soglia di 9V, viene scaricato attraverso R30 e, dopo essere stato posizionato a 5V, viene caricato a 9V, quindi posizionato a 5V. Ciclo Reciprocante, in modo che un’onda triangolare oscillante avanti e indietro tra 5V e 9V sia generata su C3 e la frequenza è determinata da C3 e R30 (RC);
Quindi, una tensione DC regolabile viene generata da un circuito divisore di tensione a resistore regolabile e un’onda PWM con un ciclo di lavoro regolabile può essere generata tangenziale all’onda triangolare;
Q9 e Q12 formano un circuito push-pull per aumentare la corrente di pilotaggio del tubo MOS;
Per ridurre la perdita di commutazione del tubo MOS, ci sono due modi: uno è aumentare la tensione di gate (non può superare il suo limite) e l’altro è aumentare la corrente di pilotaggio del gate, prevenendo al contempo le oscillazioni.
