有个电动上水器,用了有几年了,下面的软管经常长满了青苔,想来里面是不是更脏了?就顺便拆开研究下,话不多说,上图:

//*拆解*//

顶视图:直流5V充电,电池输出3.7V,想来是一个18650电池,或者是个电池包。

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侧视图

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底视图,底部四颗螺丝。

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拆开了,长这样

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侧面再看下,最顶部一个按键开关,一个电路板,一节18650电池,通过XH2.54间距插头跟电路板连接,给电路板供电。一个直流电机,直流电机下面带一个水泵。

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水泵一个进水孔,一个出水孔

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水泵拆开看下,电机的转子上带着一个带孔的不规则塑料块,塑料块孔正好和右边这部分的轴对插,这样电机通电转动时,因为不规则塑料块的缘故,就会依次挤压下图分布在五角星形状顶点的五个硅胶帽。

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再继续拆,硅胶帽受到挤压后,排出空气,气压减小,水被抽上来,被抽上来的水,通过一定的机构上的设计,被排出到出水管,由此,实现了上水和出水的效果。

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当然,可以结合下图理解下

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//*电路分析*//

好了,介绍完抽水泵原理,再来试着分析下电路设计,先看下用了哪些芯片进行控制,一个DW01KA,查了下手册是个电一锂电池保护电路芯片。

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一个8205S,是两个N沟道共漏极MOS管,用于锂电池保护电路。

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一个22210,肖特基二极管

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一个M7,通用二极管。

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最后来张完整的,PCB只在TOP层走线,器件单面布局,这种小家电成本控制可以说做的非常好了。

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按照上图,试着画出如下电路原理图,器件摆放位置,还是参考了PCB的器件摆放位置,这样方便原理图和PCB上的器件对应。

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如果这只是个插电使用的上水器,那么图中的大部分器件都可以省掉,因为带充电的缘故,所以电路的主要功能其实是锂电池的充放电保护。

下面就来分析下,这个电路实现的功能,分析不一定正确,如有错误欢迎留言指正,大家一起学习进步。

①按下开关,上水器正常工作

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②插入充电器充电,电池管理芯片,检测到充电器插入CSI电压变化,LED充电指示灯亮起,电池开始充电,充电到指定电压4.2V,电池管理芯片,断开充电电路,LED充电指示灯灭。

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这里再贴一下电池管理芯片的框图以及一些硬件参数,方便看图理解。

电池管理芯片内部框图如下,通过该框图可以大致看出该芯片实现的功能。

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电池管理芯片和双MOS管配合,通过在不同状态下,控制MOS管的导通和关断,达到对电池的充放电管理的效果。同时通过检测脚的电压状态,对电池和电路进行一些故障保护。看下图更容易理解电池管理芯片和MOS管是如何配合的。

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如下给出了电池在不同状态下切换时的时序图

过充电状态一自放电状态一正常状态

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过充电状态一负载放电一正常状态

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过充电状态一充电器充电一正常状态

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过充电状态一正常状态

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如上,只是列出了几种状态的时序,更详细的状态转换可以看下图

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有个问题没想明白,当在给电池充电的过程中,此时按下开关,那么电机工作走的是USB供电的回路还是电池放电的回路呢?期待您的高见与分享。

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