戴了十几年眼镜了,戴眼镜的小伙伴都知道,清洗眼镜是个麻烦事,刚工作时候,当时还很天真得跟我的领导提议,公司能不能买个超声波清洗机,这样大家来公司可以清洗下眼镜,看得更清,工作更加效率。额,终究我还是年轻了,我的提议被驳回。

这不,工作几年赚了钱,自己买了一台超声波清洗机,对,你没看错,是199元巨款!!!不是9块9包邮的那种奥。

我想,199元,总不至于是智商税了吧。但是实际的清洗效果怎么样呢?并没有我期望的好,确实能清洗下来一些东西,但是并没有宣传效果那样惊艳。而且每次使用它的时候,大概是因为超声波的缘故,它工作起来发出的声音总是会引起我情绪上的不适,用了几次就闲置了,但是每次看到它又有点心有不甘,199元就这样给了情怀?干脆给它拆开来看看,上图:

顶视图,查了下,是个专门做超声波清洗机的品牌。

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底视图,标注了产品的一些基本参数,底部两侧做了防滑处理。

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正视图,一个简单的触摸按键,定时关闭,设计非常简洁舒服,左侧翘起是因为我之前尝试打开它导致的。

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开个盖看下,里面标注了水位刻度线。

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找了一圈,并没有见到固定螺丝,那大概就是卡扣固定或者胶固定了。我顺着缝隙用上了我所有的螺丝刀,果然,大力出奇迹,它硬生生被我给掰开了。长这样:

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水槽底部粘贴的,应该就是传说中的换能器。所谓换能器,顾名思义,就是一个转换能量的器件,把输入给它的电能转换为机械能,因为它被固定在了金属水槽上,当它产生机械振动时,带动金属水槽一起振动产生了超声波,超声波在水中传导时,会产生空化作用,这个空化作用就是超声波在水中作用产生一些小气泡,小气泡破裂时又产生能量带走被清洁物体的表面污垢,实现清洁的效果。

以上,是我查找了一些资料后,形成的对换能器的初步理解。有不足之处,欢迎留言补充。

我迫不及待想要看到它的控制电路设计,它就藏在这个不起眼的小角落,两颗螺丝固定。

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来看看他的庐山真面目,硬件设计比我想象的要复杂不少。结合前面的换能器看来这应该不是智商税了,是真有料。

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再来个背面的

forum.jpg 来看看都用了哪些芯片,主控芯片是宏晶科技的8051单片机STC8H1K08-36I-TSSOP20,学过单片机课程的肯定对这家公司不陌生,它的官网主页简直是一众芯片企业中的一股清流,尤其那个大火炉让人印象深刻,不认识字的估计会怀疑这是一家炼丹的公司。翻看它的手册时,有如下芯片型号说明,简直诚实到可爱了。

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U3这个芯片,很像是打磨掉原来的丝印后印上去的。我通过丝印反查的方式并没有查到具体型号,但是他的功能比较容易看出来。是一个触摸检测的芯片,弹簧触摸按键连接到该芯片2脚,7脚和8脚为供电脚,6脚是输出脚连接到了MCU,触摸芯片检测到外部触摸信号,通过6脚将开关量信号输出给MCU,MCU检测到信号,开始输出信号驱动换能器工作。

78L05是一个5V输出的LDO,给触摸芯片和MCU供电。

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再来看看另一边驱动电路部分,NCE6050KA,是一颗N沟道增强型功率MOSFET,EG393 一个双路电压比较器,EG3001是一颗单通道MOS管驱动芯片。

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通过查看驱动芯片的推荐电路,可以看到该驱动电路几乎是完全按照推荐电路进行设计的,唯一迷惑的是这个SOT23-5封装的芯片,丝印EAA0ka并没有查到是什么芯片,看下图应该是给驱动芯片和电压比较器供电的15V转换芯片,或者是电压比较器的0.5V基准电压转换芯片,但是测量了下都不是,EG3001是12V供电了,电压比较器用的5V供电,连接到电压比较器的反相输入端,也并不是0.5V的基准电压。但是这个SOT23-5封装的芯片确实是和电压比较器相连接了,不过不是反相输入端,而是正相输入端。猜测它应该还是为了实现短路保护或者过流保护的功能吧,有明白这块的小伙伴可以留言科普一下。

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根据以上分析,可以大致画出以下原理框图

超声波清洗机框图.png

最后,看相关视频介绍时,说如果是真的超声波清洗机,可以击穿锡纸,我赶紧跑厨房拿出珍藏多年的锡纸,把电路板组装回去,倒上水,加电,果然,锡纸不一会就出现了缝隙。

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PS:在测量相关电压和信号时,可能因为频繁开关的缘故,或者电路存在设计不合理的地方,MOS管被击穿了,得,这回算是彻底拆废了,等有时间找个同型号MOS管换上,应该还可以继续用。

以上,就是拆解的全过程,如果对你有启发,记得点赞和分享呀。