В связи с постоянным ухудшением качества воздуха в городах, автомобильный очиститель воздуха стал одним из самых продаваемых товаров в сфере автомобильных аксессуаров. В этой статье мы расскажем о нашем проекте реверсивного дизайна автомобильного очистителя воздуха.
Обратный дизайн автомобильного очистителя воздуха
Полный процесс обратного проектирования автомобильного очистителя воздуха, включая:
- Проектирование функций;
- Составление схемы печатной платы;
- перевод печатной платы в схему.
Мы поможем вам изучить детали этих этапов.
Дизайн функций
В соответствии с требованиями заказчика мы реализуем следующие функции для этого очистителя воздуха:
1. Режим вождения — ручной и автоматический режим
Ручной: регулируемое сопротивление (напряжение сигнала); автоматический: датчик качества воздуха (напряжение сигнала). Затем сигнал напряжения усиливается усилителем для управления его работой.
2. Светодиодные индикаторы — автоматическое распознавание качества воздуха
Разработайте три светодиодных индикатора (звуковые сигналы). Затем используйте компаратор для различения трех состояний и вывода сигналов на три светодиодных индикатора и один и тот же звуковой сигнал.
3. Регулировка скорости
Сгенерируйте треугольную волну, построив гистерезисный компаратор, используйте регулируемый резистор (вручную) или датчик качества воздуха (автоматически), чтобы отрезать треугольную волну, а затем сгенерируйте ШИМ-волну через компаратор и используйте двухтактную схему для увеличения мощности привода и управления MOS-переключателем для регулировки скорости двигателя.
Составление схемы печатной платы
Как получить схему печатной платы от реального очистителя воздуха? Это обычные шаги, аналогичные любым другим продуктам.
Схематический анализ
В соответствии с целевыми функциями и приведенной выше схемой печатной платы мы можем создать все принципиальные схемы модуля очистителя воздуха следующим образом:
1. датчик качества воздуха
В датчике качества воздуха сигнал напряжения генерируется регулируемым резистором или датчиком качества воздуха, а затем усиливается усилителем для привода двигателя, светодиодной индикации и звукового сигнала зуммера.
2. LDO (регулятор с низким падением напряжения)
- Трубка Q4NMOS реализует функцию защиты от обратного подключения;
- Модель NMOS можно выбрать в зависимости от конкретного энергопотребления последующей схемы;
- R5 используется для ограничения тока при обеспечении нормальной работы D3 (обычно выше 2 мА);
- Q3 нормальная проводимость (1~3 мА) усиление;
- C7 используется для фильтрации;
- Напряжение на D3 стабилизируется на уровне около 5,6 В (падение напряжения составляет около 0,7 В);
- Vce составляет около 5 В, а ток — около 200 мА.
3. Звуковой сигнал о состоянии воды
- Ⅰ. При переключении с хорошего качества воздуха на среднее:
B1 находится на высоком уровне (обычно низком), заряжает C6 через R13, ограничивая ток, и предотвращает интерференцию между уровнями через однофазную непрерывность D2. После достижения порогового напряжения Q5, Q5 включается, и звучит зуммер. Время определяется R13 и C6 (R*C), пока C6 не зарядится полностью (равно напряжению B1).
- Ⅱ. При переключении с среднего на плохое качество воздуха:
B2 соответствует «Ⅰ».
- Ⅲ. При переключении с плохого качества воздуха на среднее:
C8 разряжается через R21, и Q5 включается до тех пор, пока напряжение не снизится до порогового значения, и звук не прекратится. Убедитесь, что сопротивление зарядки и сопротивление разрядки совпадают, а время звучания в основном одинаково.
- Ⅳ. При переключении с среднего на хорошее качество воздуха:
C6 соответствует «Ⅲ».
4. Регулировка скорости ШИМ
На схеме скорости ШИМ:
Два пороговых напряжения 5 В и 9 В генерируются гистерезисным компаратором, а C3 заряжается последовательно с R27 и R30. Когда он достигает порога 9 В, он разряжается через R30, а после того, как он достигает 5 В, он заряжается до 9 В, а затем достигает 5 В. Цикл возвратно-поступательный, так что на C3 генерируется треугольная волна, колеблющаяся между 5 В и 9 В, а частота определяется C3 и R30 (RC);
Затем регулируемое напряжение постоянного тока генерируется регулируемой цепью делителя напряжения резистора, и PWM-волна с регулируемым коэффициентом заполнения может быть сгенерирована тангенциально к треугольной волне;
Q9 и Q12 образуют двухтактную схему для увеличения тока управления MOS-транзистором;
Для уменьшения потерь при переключении MOS-трубки существует два способа: один заключается в увеличении напряжения затвора (оно не может превышать свой предел), а другой — в увеличении тока затвора и одновременном предотвращении колебаний.
