Kentsel hava kalitesinin giderek kötüleşmesiyle birlikte, araç içi hava temizleyiciler otomotiv aksesuarları arasında en çok satan ürünler arasına girmiştir. Bu makalede, bir araç içi hava temizleyicisine yönelik tersine tasarım örneğimizi tanıtıyoruz.
Araba Hava Temizleyicisinin Ters Tasarımı
Araç hava temizleyicisi üzerinde gerçekleştirilen tersine mühendislik sürecinin tamamı şunları içerir:
- İşlev Tasarımı;
- Devre Kartı şeması oluşturma;
- PCB'den şemaya dönüştürme.
Bu adımların ayrıntılarını öğrenmenize yardımcı olacağız.
İşlev Tasarımı
Müşterinin taleplerine göre, bu hava temizleyici için aşağıdaki işlevleri hayata geçireceğiz:
1. Sürüş modu - manuel ve otomatik mod
Manuel mod: ayarlanabilir direnç (gerilim sinyali); otomatik mod: hava kalitesi sensörü (gerilim sinyali). Gerilim sinyali daha sonra amplifikatör tarafından güçlendirilerek cihazın çalışması kontrol edilir.
2. LED Işıklar - Hava kalitesinin otomatik olarak algılanması
Üç kademeli LED göstergeleri (sesli uyarılar) tasarlayın. Ardından, karşılaştırıcıyı kullanarak bu üç durumu ayırt edin ve sinyalleri üç LED ışığına ve aynı sesli uyarı cihazına gönderin.
3. Hız ayarı
Bir histerezis karşılaştırıcısı oluşturarak üçgen dalga üretin; üçgen dalgayı kesmek için ayarlanabilir bir direnç (manuel) veya hava kalitesi sensörü (otomatik) kullanın; ardından bir karşılaştırıcı aracılığıyla PWM dalgası üretin; sürüş kapasitesini artırmak için itme-çekme devresi kullanın ve motor hızını ayarlamak üzere MOS anahtarını kontrol edin.
Devre Kartı Şeması Oluşturma
Gerçek bir hava temizleyicinin devre şemasını nasıl elde edebilirim? Bu, diğer ürünlerde de görülen genel bir işlemdir.
Şematik Analiz
Hedef işlevlere ve yukarıdaki PCB şemasına göre, hava temizleyici modülünün tüm şematik şemalarını aşağıdaki gibi oluşturabiliriz:
1. hava kalitesi sensörü
Hava kalitesi sensöründe, ayarlanabilir bir direnç veya hava kalitesi sensörü tarafından bir voltaj sinyali üretilir ve bu voltaj sinyali, motoru çalıştırmak, LED göstergesini aydınlatmak ve sesli uyarıyı tetiklemek üzere bir amplifikatör tarafından güçlendirilir.
2. LDO (düşük düşüşlü regülatör)
- Q4NMOS tüpü ters bağlantı önleme işlevini yerine getirir;
- NMOS modeli, sonraki devrenin spesifik güç tüketimine göre seçilebilir;
- R5, D3'ün normal çalışmasını sağlarken akımı sınırlamak için kullanılır (genellikle 2mA'nın üzerinde);
- Q3 normal iletim (1~3mA) amplifikasyonu;
- C7 filtreleme için kullanılır;
- D3 üzerindeki voltaj yaklaşık 5,6 V'da sabitlenir (voltaj düşüşü yaklaşık 0,7 V'dur);
- Vce yaklaşık 5V'dir ve akım yaklaşık 200mA'dır.
3. Su durumu uyarı sesi
- Ⅰ. İyi hava kalitesinden orta hava kalitesine geçiş yapıldığında:
B1 yüksek seviyedeyse (normalde düşük), C6'yı R13 akım sınırlaması yoluyla şarj eder ve D2 tek fazlı sürekliliği yoluyla seviyeler arasındaki paraziti önler. Q5 eşik gerilimine ulaşıldıktan sonra, Q5 açılır ve sesli uyarı çalar. Süre, C6 tamamen şarj olana kadar (B1 gerilimine eşit) R13 ve C6 (R*C) tarafından belirlenir.
- Ⅱ. Orta hava kalitesi kademesinden kötü hava kalitesi kademesine geçerken:
B2, "Ⅰ" ile tutarlıdır.
- Ⅲ. Hava kalitesi ayarı kötüden orta seviyeye değiştirildiğinde:
C8, R21 üzerinden boşalır ve Q5, eşik gerilimine düşene kadar açılır ve ses durur. Şarj direnci ile boşalma direncinin tutarlı olduğundan ve ses süresinin temelde aynı olduğundan emin olun.
- Ⅳ. Orta hava kalitesi kademesinden iyi hava kalitesi kademesine geçerken:
C6, "Ⅲ" ile tutarlıdır.
4. PWM hız ayarı
PWM hız şemasında:
Histerezis karşılaştırıcısı tarafından 5V ve 9V olmak üzere iki eşik gerilimi üretilir ve C3, R27 ve R30 ile seri olarak şarj edilir. 9V eşiğine ulaştığında, R30 üzerinden deşarj edilir ve 5V'ye getirildikten sonra 9V'ye şarj edilir ve ardından 5V'ye getirilir. Döngü karşılıklıdır, böylece C3 üzerinde 5V ile 9V arasında ileri geri salınan bir üçgen dalga üretilir ve frekans C3 ve R30 (RC) tarafından belirlenir;
Ardından, ayarlanabilir bir direnç voltaj bölücü devresi tarafından ayarlanabilir bir DC voltajı üretilir ve üçgen dalgaya teğet olarak ayarlanabilir görev döngüsüne sahip bir PWM dalgası üretilebilir;
Q9 ve Q12, MOS tüpünün sürüş akımını artırmak için bir itme-çekme devresi oluşturur;
MOS tüpünün anahtarlama kaybını azaltmak için iki yol vardır: biri geçit voltajını artırmaktır (sınırını aşamaz), diğeri ise geçit sürüş akımını artırmak ve aynı zamanda salınımı önlemektir.
