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下面进行开拆:上线水壶部分没有什么特别的。主要看下面主机加热部分。拆了螺丝,看到线路板。
电路板采用阻燃材料的单面板设计,制造成本相对较低,因为它只需要在一侧铺覆电路,而双面板或多层板则需要在两侧或更多层铺覆电路。从基材切割、铜箔覆盖、打印画刻蚀、钻孔敷铜、喷墨等一系列步骤组成。这些步骤相对于双面板或多层板来说更加简便,不仅提高了生产效率,还降低了生产过程中的出错率。从而降低了制造成本。单面板只在一层上进行铺铜和组装,所以不会有互相交错的元器件。这使得电路板上的部件更加平整,可以更好地减轻机械压力,保持板面的不易损坏。对于水壶这类价格相对亲民的家用电器来说,采用单面板可以有效控制成本,保证水壶电路板的质量稳定性,提高产品的可靠性。提高市场竞争力。
首先根据功能推算养生壶的电路功能应该有以下单元组成:
1. 电源模块:养生壶的电源模块主要由变压器、整流滤波电路和稳压芯片组成。电源模块将交流电转化为直流电,为后续电路提供稳定的工作电压。
2. 功率模块:功率模块主要负责实现加热和保温功能。该模块中的大功率晶体管在PWM(脉冲宽度调制)信号的控制可控硅,实现对加热丝的高效控制。
3. 传感器模块:温度传感器负责监测壶内温度,将实时温度反馈给主控芯片。主控芯片根据预设的温度范围,控制功率模块调节加热速率,以实现恒温保温。
4. 显示和按键模块:养生壶的显示模块通常采用数码管液晶屏,用于显示预设模式、实时温度和定时时间等信息。按键模块则负责接收用户输入,如选择加热模式、设置定时等。
5. 主控芯片:主控芯片是养生壶的核心部件,负责处理传感器反馈的温度信息,并根据用户输入控制功率模块工作。主控芯片内建程序,实现多种烹饪模式和自动控制功能。
1. 电源模块
实际电路看不到变压器,稳压模块。采用的是220V转12V阻容降压电路:
220V转12V 5V阻容降压电路主要由降压电容、整流二极管、滤波电容和稳压管等组成。原理是利用电容在交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流,从而实现降压的电路其中,降压电容用于分压,整流二极管将交流电转换为直流电,滤波电容用于平滑直流电,稳压管则用于稳定输出电压。阻容降压电路通过电容器的容抗特性,在交流电路中起到分压作用,从而实现降压。这种电路的特点是成本低,但输出电流相对较小,一般不超过100mA,适用于小功率、非隔离场合。电容的耐压须在400V以上,最理想的电容为铁壳油浸电容。
实际电路用的是1uF MKP安规电容,MKP即“金属化聚丙烯薄膜电容”的英文简称,这总电容有以下优点:
高容量:MKP采用优化的电极材料和结构设计,使得其在同等体积下具有比传统电容器更高的容量。这种高容量特性使其能够满足各种高电流、高频电路的需求。
低阻抗:该类型电容器具有极低的阻抗,有助于降低电路中的能量损耗,提高电路效率。同时,低阻抗还能减小对其他元件的干扰,提升整个电路的性能。
高绝缘强度:采用特殊的绝缘材料和工艺,具有高绝缘强度和长寿命。即使在高温、高湿等恶劣环境下,也能保持良好的电气性能和稳定性。
长寿命:由于其出色的防潮性能和稳定的电气性能,MKP 电容的寿命较长,减少了维护和更换的频率。
宽温:能够在-55℃至+125℃的温度范围内正常工作。这一特性使其能够适应各种不同环境下的使用需求。
阻容降压电路这个MKP电容很重要,如果电容随着时间累计出现失容现象,就会导致电路工作不正常那个。
2. 功率模块
跟我想象的一样,一个交流可控硅,在铝壳帮助散热。
3. 传感器模块
养生壶测温原理就是利用了热电效应。热电效应是热量和电的相互转化效应。当两个不同材料的接触点处于温度差异时,会产生电压。这种现象被称为“热电效应”,并称产生的电压为“热电势”。养生壶内部安装了一个测温电路组件,当养生壶内部水的温度改变时,热电偶会将温度转化为电压信号,通过电路板MCU进行处理,显示在显示屏上。
对于显示模块和主控芯片跟我想的差不多。
现在单片机功能比较强大了,普遍采用电容按键,是一种新型的触摸感应技术。它不需要人体直接接触金属,即使戴手套也可以使用,并且不受天气干燥潮湿的影响。电容按键通过感应电容变化来实现功能,没有机械部件,因此不会磨损,具有无限寿命。此外,电容按键可以放置在任何绝缘材料后面,容易制成密封的键盘,具有更高的安全性和防水性能.
总结:这款养生壶,电路构造比较巧妙,实现成本和性能的合理优化。体现中国电子工程师的智慧!