本帖最后由 硬件工程师职场 于 2023-6-14 19:28 编辑

背景介绍:公司焊接台灯光太暗,就从某宝买了个简易的台灯,焊接时能看的清楚点,但是购买后,发现一个很不方便的地方,就是这个灯是三段亮度调节的,这对于我来讲,根本没必要,而且还造成了麻烦,每次关掉它都要按上几次,有时按多了又要重新来一次。我想能不能调整成直接按一次,按一次关的方式。说干就干,周末在家我就给拆了研究了一番,以下是就是拆解过程,电路分析和整改后的效果演示。

//* 拆解 *//

先来张全身照

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底部是一个夹子,方便固定,拆掉这颗长螺丝,就可以把它分开

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分开后长这样,拆的时候一定要注意,手用力握住夹子,要不弹簧的弹力会把其中一部分弹飞。

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底部,标注了厂家,型号,电压,功率等信息。5V电压供电,我购买的是供电款,总共有12个灯珠,每个灯珠0.2W,合计额定功率2.4W,但是标注2W。

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再来看看灯珠,总共12个灯珠一字排列

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顺便拆开看看吧,没有螺丝固定,应该都是卡扣,找到一条缝隙,用螺丝刀撬一下,可以轻松打开。

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背面是这样的,有胶固定,PCB材质是铝基板,可以达到更好的散热效果。

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再来拆底部控制电路,虽然我购买的是插电款,但还是有电池槽位,因该是为了节省成本,与充电款共用了模具。

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侧面是Micro USB供电接口和电源开关。

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PCB背面无器件,器件单面贴装,也能节省生产成本,版本号V3.0,大概率是做了2次改版。

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触摸按键的位置,通过铝箔纸粘贴到灯对应的面板上。

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所有器件均在TOP面,器件不多,通过电阻的阻值编码,可以读到对应的阻值。但是很遗憾,控制芯片U1的丝印被擦掉了,所以不能通过丝印反查的方式,找到这个芯片的手册。

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//*电路分析*//

不过,这种触摸芯片,应该是常用料,不难找,再结合芯片的封装,万用表测量出对应的VCC引脚和GND引脚,触摸检测脚也能直接通过观察PCB表面走线看出。在立创商城里通过分类搜索,比对引脚功能,找到PT2022S8跟这个芯片功能是吻合的,当然肯定还有其他厂家的其他型号符合这个功能,这里暂且以这个型号为例进行电路分析。

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剩下的3个器件,可以通过表面丝印反查出型号,D2丝印M7对应通用整流二极管,平均过流1A,Qw表面丝印Y1对应NPN三极管SS8050,最后U3丝印662K对应固定电压输出的LDO芯片XC6206P332MR,再通过万用表测下各点位的连接情况。大致可以推断出如下电路,这里再贴一下PCB的TOP面,我原理图也是根据PCB的器件布局摆放的,这样看起来更加直观

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通过5V供电后,供电指示灯亮起,触摸芯片由一个定压输出3.3V的LDO进行供电此时供电开关未闭合,LED未供电。

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开关闭合后,LED被供电,此时灯的亮灭由触摸按键决定,触摸按键按下,由触摸芯片控制三极管打开与关闭,三极管打开,灯亮,三极管关闭,灯灭。当三极管的基极以一个一定频率的PWM波形控制时,通过调整输出PWM波形的脉冲宽度就可以实现灯光亮度的控制。

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触摸芯片CMOD引脚,多预留了一个电容的位置,应该是为了调节不同厚度的材质来选取不同的电容值,调节触摸检测的灵敏度,查看手册对应关系如下

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//*整改*//

那么,问题来了,拆也拆了,电路也画出来分析了,到底能不能满足我一开始直接控制亮灭,而不是分级调光的需求呢?查看芯片手册,有如下配置说明

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现在默认的是三段调光,高→中→低的顺序,OP脚默认内部上拉,看电路图,目前是模式3。那么,最简单的调整方式,就是把OP2脚的接地去掉,修改为模式1。

看下整改前后的效果吧

整改后

整改前


电路虽然简单,但是要想完全分析明白和透彻还是很不容易的,留一个思考题,为什么在LED灯的W-端,连接了四个1206封装的电阻,四个电阻并联后的阻值大约为3Ω,那么用1个1206封装的3Ω电阻不行吗?这样不是更节省成本吗?

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