Com a contínua deterioração da qualidade do ar urbano, o purificador de ar para automóveis tornou-se um produto muito vendido no setor de acessórios automotivos. Este artigo apresenta nosso caso de design reverso de um purificador de ar para automóveis.
Design reverso do purificador de ar para automóveis
O processo completo de engenharia reversa do purificador de ar do carro, incluindo:
- Projeto de funções;
- Criação do diagrama da placa de circuito;
- PCB para esquemas.
Ajudaremos você a aprender com os detalhes dessas etapas.
Design de Funções
De acordo com os requisitos do cliente, implementaremos as seguintes funções para este purificador de ar:
1. Modo de condução - modo manual e automático
Manual: resistência ajustável (sinal de tensão); automático: sensor de qualidade do ar (sinal de tensão). O sinal de tensão é então amplificado pelo amplificador para controlar o seu funcionamento.
2. Luzes LED - Reconhecimento automático da qualidade do ar
Projete três indicações LED de engrenagem (avisos sonoros). Em seguida, use o comparador para distinguir os três estados e envie sinais para as três luzes LED e o mesmo alarme sonoro.
3. Ajuste da velocidade
Gere uma onda triangular construindo um comparador de histerese, use um resistor ajustável (manual) ou um sensor de qualidade do ar (automático) para cortar a onda triangular e, em seguida, gere uma onda PWM através de um comparador e use um circuito push-pull para aumentar a capacidade de acionamento e controlar o interruptor MOS para ajustar a velocidade do motor.
Criação de diagramas de placas de circuito
Como obter o diagrama da placa de circuito de um purificador de ar real? São passos comuns, semelhantes aos de qualquer outro produto.
Análise esquemática
De acordo com as funções alvo e o diagrama de PCB acima, podemos gerar todos os diagramas esquemáticos do módulo purificador de ar da seguinte forma:
1. sensor de qualidade do ar
No sensor de qualidade do ar, um sinal de tensão é gerado por um resistor ajustável ou um sensor de qualidade do ar, e o sinal de tensão é amplificado por um amplificador para acionar o motor, a indicação LED e o som da campainha.
2. LDO (regulador de baixa queda)
- O tubo Q4NMOS realiza a função de conexão anti-reversa;
- O modelo NMOS pode ser selecionado de acordo com o consumo de energia específico do circuito subsequente;
- R5 é usado para limitar a corrente, garantindo o funcionamento normal de D3 (geralmente acima de 2 mA);
- Condução normal Q3 (1~3mA) amplificação;
- C7 é usado para filtragem;
- A tensão em D3 é estabilizada em cerca de 5,6 V (a queda de tensão é de cerca de 0,7 V);
- Vce é de cerca de 5 V e a corrente é de cerca de 200 mA.
3. Status do alarme de água
- Ⅰ. Ao mudar de equipamento de boa qualidade do ar para equipamento de qualidade média:
B1 está em nível alto (normalmente baixo), carrega C6 através da limitação de corrente R13 e evita interferência entre os níveis através da continuidade monofásica D2. Após atingir a tensão limite Q5, Q5 é ativado e a campainha soa. O tempo é determinado por R13 e C6 (R*C), até que C6 esteja totalmente carregado (igual à tensão B1).
- Ⅱ. Ao mudar de marcha de qualidade do ar média para má:
B2 é consistente com "Ⅰ".
- Ⅲ. Ao mudar a marcha da qualidade do ar de ruim para média:
C8 é descarregado através de R21 e Q5 é ligado até ser reduzido para a tensão limite, e o som pára. Certifique-se de que a resistência de carga e a resistência de descarga são consistentes e que o tempo de som é basicamente o mesmo.
- Ⅳ. Ao mudar da marcha de qualidade do ar média para boa:
C6 é consistente com "Ⅲ".
4. Ajuste da velocidade PWM
No esquema da velocidade PWM:
Duas tensões limite de 5 V e 9 V são geradas pelo comparador de histerese, e C3 é carregado em série com R27 e R30. Quando atinge o limite de 9 V, é descarregado através de R30 e, depois de ser colocado em 5 V, é carregado até 9 V e, em seguida, colocado em 5 V. Ciclo recíproco, de modo que uma onda triangular oscilando entre 5 V e 9 V é gerada em C3, e a frequência é determinada por C3 e R30 (RC);
Em seguida, uma tensão CC ajustável é gerada por um circuito divisor de tensão com resistor ajustável, e uma onda PWM com um ciclo de trabalho ajustável pode ser gerada por tangente à onda triangular;
Q9 e Q12 formam um circuito push-pull para aumentar a corrente de acionamento do tubo MOS;
Para reduzir a perda de comutação do tubo MOS, há duas maneiras: uma é aumentar a tensão da porta (ela não pode exceder seu limite) e a outra é aumentar a corrente de acionamento da porta e, ao mesmo tempo, evitar a oscilação.
