拆解电蚊拍,拆解冰箱除味器,拆解智能颈部按摩仪

百科   2024-11-23 11:30   北京  
一、拆解电蚊拍
这是一种可充电式的电蚊拍,输出电压为2500V的直流电,还有电蚊拍是不能在易燃易爆环境中使用的。

拆开外壳后,我们可以看到里面是这样的:
高压部分电路外面裹了一层貌似是蜡的东西,蜡是用来做绝缘的。

电蚊拍的电池使用的是这种铅酸蓄电池,万用表测量了一下电压,蓄电池满电状态下是4.1V左右。
三极管使用的是D882:
电蚊拍的电路比较简单,将上图电蚊拍的原理图画出来是这样的:
▲ 充电式电蚊拍电路原理图
分析一下这个原理图:
电阻R1和电容C1组成阻容降压电路,电阻R1是泄放电阻,断电时可以用来释放电容上残余的电量。电容在一定频率的交流电下会产生一定容抗,阻容降压电路是利用容抗来对电路进行限流和分压。如下图所示电路:
假如负载的电阻RL=100Ω:
所以,负载上得到的电压就是低电压了。需要说明一下:负载上的电压降是跟负载本身的电阻大小是相关的,如果RL是200Ω,则负载上的电压就是9.4V了。
需要注意的是:阻容降压电路不适合动态负载,也不适合容性和感性负载。
桥式整流电路可以将交流电转换成直流电,整流之后可提供给蓄电池进行充电。
再下来就是震荡升压电路:
当电源开关闭合,按下触发按键,电流经过R4和L2给三极管提供偏置电压,三极管导通,CE两极就相当于开关的闭合,电流从L1流向地,L1通电时会产生电磁感应现象,从而使变压器次级产生感应电动势,也会影响到L2的电流使三极管截止;三极管截止后L1就没有电流,三极管的基极偏置电压会重现,像这样导通——截止一直循环,就实现了升压。变压器次级的输出的电压高达几百伏。升压后的电压还是太小,还需要进行升压,就用到下面的倍压整流电路了。
倍压整流电路通常用于要产生高电压低电流的环境。倍压整流是利用二极管的整流和导引作用,将电压分别贮存到各自的电容上,然后把它们按极性相加的原理串接起来,输出高于输入电压的高压来,经过倍压整流,可以将电路的电压进行倍数增长从而得到2500V左右的高电压。
R6、R7、R8三个电阻组成高压泄放电路。当电源开关断开后,能及时释放前面高压电路产生的残余高压电。

二、拆解到手只需7.76元一个的冰箱除味器
冰箱除味器的工作原理主要是通过内置的臭氧发生器产生臭氧。臭氧是一种具有强氧化性的活性氧,能够破坏细菌的细胞膜,从而直接杀灭细菌。此外,臭氧还能分解和氧化冰箱内部的异味气体,如食物残留的挥发性化合物等。
冰箱除味器中臭氧发生器的具体工作原理是什么?冰箱除味器中臭氧发生器的工作原理主要基于高压放电技术。具体来说,臭氧发生器通过将高压交流电加在具有绝缘体和间隙的高压电极上,使得经过的干燥净化空气或氧气通过电极。当高压交流电达到一定电压(通常为10-15KV)时,会在电极间产生蓝色的辉光放电,即电晕。在这个过程中,电晕中的自由高能离子能够激活氧分子,从而使氧分子分解成臭氧。   
此外,一些臭氧发生器还采用了电化学反应的方式来生成臭氧。在这种情况下,高压电流制造出高压电晕电场,这个电场可以促使电场内或周围的氧分子发生电化学反应,从而生成臭氧。

在冰箱除味器的应用中,臭氧发生器通常设计为能够自动将空气电离成臭氧,并通过增压风扇帮助臭氧全面覆盖到冰箱的各个角落,以达到杀菌和除味的效果。
正常一个冰箱除味器一个需要80+元,而这个只需要个位数,性价比太高了,果断下单!到手只需要7.76元。
开机效果,LED不断显示:

拆开内部结构
高压发生器、臭氧发生器、控制电路板、锂电池、外壳,一目了然
Ozone Generator实际上就是一个高压包,将低压转换到几千伏的高压,输入电压分为直流3V-6V,输出2-6kV

锂电池容量:1200mAh
两个负载端子使用贴片,好评,成本增加0.3元
电路板只有一块主控芯片,既要控制冰箱除味器的工作逻辑又要负责锂电池充电管理,可以说成本低到极致了!

主控为:PAB01A   REFSH7100

臭氧电极反应部分:高压产生臭氧,类似夏天打雷产生臭氧,其中臭氧和负离子使人神清气爽。

三、拆解智能颈部按摩仪
智能颈部按摩仪原理:是由电极贴片接触肌肤,利用低电压的脉冲电流作用于神经或肌肉等,从而促进局部血液循环,改善肌肉状态,缓解急慢性疼痛。
样机拆机图片展示:
样机所用锂电池,电池容量700mAH,带电池保护板(防止过充/过放/短路/过流等保护),标称电压3.7V,充满电电压为4.2V的一款聚合物锂电池。
主控板原理图设计

1)设计思路
a.升压原理:当Q1接通时,肖特基二极管D1反向偏置,电源经过电感L1至Q1形成回路,输入电压加在升压电感中转化为磁能贮存;当Q1关断时,肖特基二极管D1正向偏置,电感中的磁能因不能突变而转化为电能,此电压与输入电源一起为负载提供能量,并给输出电容C3充电,需要数个脉冲来提供足够的能量以加大输出电压。
对样机升压结果进行了实测,实测结果如下:
b.低频脉冲电流形成原理:通过单片机IO口PB5和PCO输出不同频率的脉冲信号(PB5和PC0输出脉冲对称),组合成不同波形输出(即让人感受出不同的模式)
PB5和PC0的脉冲完全对称
a. 当PB5为高电平时,PC0为低电平时,Q2导通,Q5截止,则Q4截止,Q6截止,Q8截止,由于人体存在阻抗K欧姆级别,所以Q3导通。
V2=Vin-0.3
V1=V2-IRr=0.3+R10I
PB6为高电平
电流计算:
Vc2约等于0.3V,IQ3e=[(Vin-0.3)-0.3]/R11
IQ3c= IQ3e*ß
流过人体电流:(V2-V1)/Rr=(V1-0.3)/R10
Q2是否饱和,与Vin的电压Rr有关。此时V1和V2也是完全对称的脉冲。
b. (1)PB5为低电平,PC0为高电平,Q2截止,Q5导通,则Q4放大,Q6放大,Q8导通,Q3截止。
V1=Vin-0.3 
V2=Vd5+0.3
PB6为低电平
电流经过Q4-V1-人体-V2-Q6-D5-GND
同理可计算电流,Vin和Rr有关。此时V1和V2也是完全对称的脉冲。
(2)PB5和PC0的脉冲不对称,存在PB5和PCO都为高电平(同时为高,可能会烧坏管子,因此最好不要让PB5和PC0同时为高电平)
Q5导通,Q2导通,Q6导通,则Q4导通,Q3导通。
c.S8050的开关状态跟二极管D5正端电压有关系,D5正端电压跟流过的电流有关系,可以做一个过流保护。一旦流过D5的电流超过10mA,D5的压降就会超过0.7V,三极管Q2会导通。
D5参数:

d.加热原理:

这个波形是加热弱的,加热强一直是高电平。
通过单片机PC2输出PWM调节加热丝加热。
2)实现功能:
1.(电源键作为模式切换键)5种模式:智能模式,舒缓模式,活力模式,锤击拍打模式,刮痧模式。灵活切换5种模式唤醒肌肤能量。
PB5和PC0分别产生正占空比为26.5%,周期为1ms的PWM波,但不能同时为高电平,否则会烧毁三级管(需特别注意)。一次产生四束PWM波后等待一定时间再次产生四束波,循环往复即可实现不同模式的功能效果。
舒缓、活力、锤击拍打、刮痧、智能五个模式是通过脉冲之间的时间间隔来实现的,如下表:
2.(强度键控制)档位0-15档,0档无输出,0-15档体现按摩仪波形幅度的大小,波形幅度最大60V左右,最小档12V。可以随意选择适合你的舒适度。
3.(加热键控制)加热控制:设备可控制加热高档、低档、停止3个档位。可以对颈部进行恒温热敷。
此样机设计,在里面加一个温度传感器会更好。
原因:如果发热量大于散热量就会越来越热,直到平衡。刚开始用的时候,温度不高,手动调到最高档,刚开始可能还能接受,过了一会发现太热了,手动往下调了两档,戴了一会发现热量又不够,又得往上调,来回往复,此时如果加了温度传感器,这个调节过程就可以交给MCU调节控制MOS管(Q7),从而控制加热丝的温度了。
对拆机的样机主控板原理图中低频脉冲输出电流电路进行了仿真。
仿真波形如下:
低频脉冲实测输出波形如下:



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