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前言 电烙铁作为各位工程师、同学必备的工具之一，重要性不言而喻，虽然大家可能都在用那种主机控制的电烙铁，但是不太方便携带，以及成本的因素，所以只能买这种数显的电烙铁。 正好我身上有一只2年前买的电烙铁，但实际上没有用多久，就给我摔坏了（换烙铁头的时候，电烙铁摔到地上，把陶瓷发热芯摔断了）所以正好拆解出来，和大家一起分享一下内部的做工、电烙铁的原理、电烙铁的电路分析，以及这款电烙铁的成本分析，因为这款电烙铁，我看几个大牌子做的都大差不差，所以应该是一款通用的公模，所以用的电路都是相对稳定、常用的，对于大家分析、学习很有帮助！ 外观展示 1.整体的做工非常好，没有一点毛刺，手柄黑色地方应该采用了隔热硬塑料，一方面可能是为了安全考虑，防水防火防电的硬塑料，同时可以节省一点成本。手柄上方还有一个，胶套，应该是起到隔热、防滑的作用 2.插头采用了三叉插头，接地的作用，一是为了电烙铁漏电时防止触电， 二是为了焊接集成电路和半导体器件时感应电将这些元件击穿 3.手柄线后面还有一个保护线的螺纹套，我觉得这个非常细节，这里可以有效防止，在使用电烙铁的时候，经常移动，折弯线，所以套了个螺纹套，让线可以分散弯折时候的力 拆解过程 【注意！拆解过程必须断电！】 （一）首先可以先拧开固定烙铁头套环，即可取出烙铁头 （二）继续拧开黑色的固定环，即可取出固定发热芯的套环 （三）将隔离管和弹簧拿出来（隔离管的作用是：防止发热芯接触到PCB板） （四）将PCB板直接抽出来，没有卡扣 （五）观察板子，可以发现板子是不能从后部抽出去，所以可以断定，工厂是先将电源线穿过手柄，然后再焊接（电源口有人工焊接痕迹） （六）发热芯为可插拔，可替换的，这点做的不错 PCB板&主要芯片 （一） 主控芯片----FT61F0A5 （疑似） 强烈建议芯片厂商，以后请标注官网的型号，请勿使用内部丝印。观察丝印，上面有品牌图标，以及内部丝印，此丝印只有在他们生产的时候才知道， 对外销售、对外资料是没有这种丝印的 ！ 所以只能去FMD公司的官网，一款一款芯片去找 1.首先看封装可以确定是 TSSOP-20 的，所以从20引脚芯片里面找 2.可以测量引脚 7为GND，引脚9为VCC ，所以只需要看这两个引脚就可以排除很多不同的芯片 3.足够的 耐心 经过一段时间的寻找，找到两款非常满足需求的型号，FT61F0A5和FT64F0A5，64比61多一个OPA功能，其他没什么两样，所以看在通用以及成本方面，大概率采用的是 FT61F0A5 （二） 降压芯片、电路----FT8430 buck电路就是一种非常常见的降压电路，在此电烙铁中的作用是让220V的交流电转化成5V的直流电，供MCU以及其他元器件使用 能效高：由于BUCK电路通过开关管进行脉冲调制，因此其能效通常比线性稳压电路更高。 输出电压稳定：BUCK电路通过电感和电容的协同作用，能够保持输出电压的稳定性。 可控性强：BUCK电路通过PWM控制，能够实现对输出电压的精确调节，从而满足不同应用场景的需求。 成本低：相较于其他降压电路，BUCK电路所需要的元器件较少，因此成本相对较低。 1.电路采用的开关管为 FT8430 ,采用SOT23-3封装 2.输入220V交流电，输出5V直流电 3.内部集成VCC欠压保护(UVLO)、VCC过压保护(OVP)、过温保护(OTP)、逐周期过流保护(OCP)、输出短路保护(SCP)。 （三） 双向可控硅----BT136-600D 双向可控硅相对于一个开关，用来开关发热芯，单片机给到可控硅一个信号，可控硅就可以导通，可控硅导通发热芯加热 1.MCU能控制可控硅的原理是，控制电容的充放电，当电容达到某个电压值的时候，触发二极管，让可控硅导通 2.同时有一路反馈，反馈回MCU，当电压降低时，MCU继续给出信号让可控硅导通 3.MCU配合可控硅控制，能让控温更加精确且稳定 （四） LCD屏幕（定制） LCD屏幕似乎是定制的，而且引脚也比较奇怪，由于没有相关的资料，所以我把引脚尽量标出来了，发现有一组i2C和一组spi，难不成一块屏幕可以用两种协议？或者说有一种方案是备用的？可以确定的是最后四位引脚是内部数码管的引脚，且有电阻分压 PCB电路 【电路由我用万用表测量，并结合自己的经验所画，可能有误，欢迎指正！】 （一） AD 220V转DC 5V 降压电路 （二） 主控芯片 （三） LCD屏幕 （四） 出厂烧录、测试点 （五） 按钮 （六） 交流电输入（地线忽略） 全家福 制作原理 其实原理还是比较通俗易懂的，就是MCU控制可控硅的导通，让发热芯加热，同时反馈到MCU，让MCU控制电压变化 1.MCU控制可以更加精准的调节温度，同时让温度不要无限增加，以免烧坏发热芯 2.220V转5V的BUCK电路（降压电路）用到的元器件少，而且相对稳定，且内置多种保护功能 3.mcu控制电容的充电速度，控制可控硅导通，实现小功率设备控制大功率设备 成本分析 （一）基础元器件----电容电感电阻，二极管，电解电容，按钮这些元器件都是非常便宜的，电解电容和电感会贵一点，所以直接算2元 （二）FT61F0A5，批发商的报价是0.79元 （三）FT8430，这个大概是0.3 （四）BT136 -600D，0.27 （五）定制LCD，由于不知道定制的价格，所以找了个类似的，大概是0.5 （六）PCB板，这块板子是个多层板，而且打孔的地方比较多，就按照2元算 （七）外壳，外壳是由耐高温的硬塑料做的，还有一块透明塑料面板，烙铁头部分为铁，所以整体按6块钱算 （八）三叉电源线，价格大概在5块钱一条，且有3c认证 （九）陶瓷发热芯，3.2元一个 硬件成本总计： 20.06 软件成本/人工/物流： 10 其实硬件方面的成本主要是在外壳和电源线上面，内部电路板的花费其实不是很多。 所以更多的技术在软件和调试方面，因为电容的值和软件的反馈值选择错误的话，很有可能会导致温度不准确，发热芯烧坏等风险 这个模具我看到用在很多大牌上，所以厂家可能会对其优化，但是硬件方面肯定足够稳定 总计： 30.06 30块钱的成本来看，商家基本上可以赚15-20块钱左右，利润还是非常可观的！不过在软件成本方面，可能厂商会投入更多进行测试和调温 改进/建议方案 其实在硬件方面，方案已经足够成熟且性价比合适。而软件方面，这么多大厂的工程师调教过，也不用太多担心 所以在软件、硬件方面不需要怎么改进 但是希望厂商可以开源学习一下，因为在写这篇文章的时候，网上对于数显电烙铁的资料几乎为0 既然板子上面有预留测试点，直接开放给大家，一起调温、测试，这样还可以得到大众的反馈 总结 （一）在电源方面，可以学习到BUCK电路（降压电路） 这个电路电压十分的宽，几乎可以将任何常用的电压，降到直流5V，而且足够稳定、精确，而且使用到的元器件也很少 （二）在可控硅方面，可以学习到使用MCU控制可控硅的导通，实现小功率器件控制大功率器件 而且可以学到可控硅调光、调压等电路 （三）其实电烙铁的硬件成本是足够低的，主要的成本还是在软件方面，可见软件的重要性

前言 USB功率表是各位工程师的必备神奇吧！平时测手机、产品、制作电路的时候经常用的电流表，正好我之前就买过一个小的功率表，平时随手测一下充电宝、灯的功率还是很方便的，并且这个功率表还有计算放电容量的功能，以及记录时间的功能，这样还可以测一下充电宝的容量，还有放电时间之类的 正好这次可以拆解一下这款功率表，看看内部的用料成本，以及分析一下电流电压的采样电路 由于这次拆解分析的很详细，所以分章后部分会有原理图，以及采样电路的分析，大家可以参考参考，有什么问题，可以一起学习交流！ 外观展示&铭牌讲解 （一）外壳采用的是硬塑料，侧边有个按钮的开孔，前后各有USB的开孔，正面是一块屏幕，尺寸大概是1寸，屏幕四周是黑边，所以实际上屏幕大小肯定是比看到的要小 （二）品牌名称和型号直接忽略，可以看到Voltage电压是：直流DC 4--30V 、 Current电流 0--5.1A 、协议支持QC2.0&QC3.0 （三）图标讲解： CE标志是欧洲共同市场 安全标志 ，是一种宣称产品符合欧盟相关指令的标识 RoHS标志是指电气和电子设备中限制使用某些有害物质的标志，说明该功率表无害 绿色环保标志 垃圾桶打×，这个标志表示打算丢弃此产品时必须将该产品送到适当的设施，以进行回收和循环再利用。 （四）外壳采用上下两块拼接而成，所以判断外壳可以撬开，但是四周有柱子固定，所以在拆的时候避免弄断柱子 拆解过程 （一）首先，因为外壳是由上下壳合起来的，所以可以把指甲或者尖一点的东西插进外壳的缝隙里面，然后慢慢翘起来一点，然后把撬棒插进去，沿着边边慢慢划过去，边划边翘，直到把四个角的外壳翘起来，然后就可以分离外壳了，外壳侧边没有涂胶水，这点非常好！也有可能是为了省成本或者是返工比较容易！ （二）拆开之后发现没有螺丝固定PCB板，是直接套在支撑柱上的，可能也是为了省成本，不过这种固定的也是挺牢固的！ PCB板 （一）粗略看一下PCB板，发现 MCU是打磨过的！ 其实打磨过也不完全是坏处，因为打磨过的MCU还是有找出来的可能性的，因为只有常用的芯片才要打磨，自己定制的芯片可能连丝印都没有（ 大家可以看我后面是怎么找到这个芯片的！ ） （二）屏幕也是可以通过4个孔，固定到PCB板上，这点做的挺好的 （三）背面屏幕的过孔很多，正面几乎没什么过孔，所以表面的元器件大概率都能用万用表测得到通路 （四）屏幕有13个引脚，根据显示的颜色，以及引脚数量，判断是tft屏为主，所以后面分析，主要往tft屏幕去找 PCB&原理分析 （一） HT7133-1 ，由于mcu/屏幕等元器件要3.3v，所以这个芯片主要功能就是降压，允许输入电压30V，输出电压为3.3V （二） NTC测温 （热敏电阻）热敏电阻的阻值会随着温度的升高而降低。MCU的ADC检测到电路电压的变化，从而推断出当前的温度 （三） 电压采样区 通过电阻，可以将输入的电压，分压成MCU的ADC能检测到的电压，大概是0-3.3v左右，这样可以用ADC直接采样输入的电压 （四） 电流采样区 通过运放，由于采样电阻的值很小，所以导致压降小，所以需要运放放大之后，再进行采样，采样电阻的值为0.01R 【以下图的电阻，均为大概测量值！可能不准确！】 运放电路分析 1.运放采样了差分放大电路，相比于单端的放大电路，它可以有效地抑制共模噪声，并提供更大的动态范围和信噪比。 2. 放大增益计算如下图 我的运放计算方法是这样的，首先将电路分成两部分，左边①部分可以算出电流值，右边②部分可以根据①算出的电流值，通过欧姆定律算出输出的总电压值，最后再通过增益计算公式，计算出放大增益 3.中间是运放的独特功能 “虚短” ，所以可以直接看成一条导线，也相当于①和②部分共同的电流值 4.我们直接看结果就可以发现，电流的增益是4颗电阻决定的， 所以如果要更改输出的大小，只需要更改相应的电阻值即可 （五） 出厂测试/烧录点 通过万用表测量出点位，可以发现TXD/RXD这些串口通讯点，以及一个数据引脚，和供电引脚，所以这个大概率是出厂的烧录/测试点位 （六） TFT屏幕 1.SDA----SPI数据线，接MCU的MOSI引脚 2.SCL----SPI串口时钟线 3.RS----屏幕数据、信号、命令输入选择 4.RESET----屏幕复位输入 5.CS----屏幕选片信号输入 6.LEDK----背光/阴极 7.VDD----电源输入 8.GND----接地 9.NC----空脚 MCU分析 【该MCU为推测！如果和实际不同，请谅解！学习为主】 观察PCB的时候，很明显MCU是被打磨过的，经过几天的大海捞针，终于找到一款 引脚/功能/大小都十分合适的MCU ，并且大概率就是这款功率表的芯片，大差不差！ 1.首先我认为，芯片如果是被打磨过丝印的话，第一点可以证明，这个MCU可能不是定制的，而是采用市面上比较常用的，而且很实惠的MCU，所以这款芯片还是很有可能被找到的 2.观察大小，这款MCU采用 TSSOP-20封装，这样搜索的范围就更小一点 3.最好分析的一点，就是该芯片的供电引脚是在第9脚VCC，和第7脚的GND，一般这样的布局挺少的，所以我大概看了十几个TSSOP-20封装的芯片后，终于找到（新唐）有这种MCU芯片，而且大多数布局都是第9脚VCC，和第7脚GND 4.于是，我在新塘的官网里面，和各大购物平台，找（新唐）的MCU，因为判断，这款MCU一点有多个ADC引脚，且还有串口通讯和SPI接口，所以又找了十几个之后，找到这一款 MS51FB9AE 数据手册https://wwo.lanzouj.com/ixBZu1rfq07c 原理图 【原理图用万用表测量得出，电阻值可能不正确，有什么问题可以一起讨论】 成本分析 （一）电阻电容批发一盘5000个大概15块钱，大概一个0.003，全部加起来就算0.06吧 （二）USB公/母座，批发大概是0.06一个，一个板子用两个就是0.12 （三）HT7133-1,输出3.3v，零售价0.1元，批发价不详 （四）LM321运算放大器，零售价0.04元 （五）侧卧轻触开关，零售价0.07元 （六）MCU---- MS51FB9AE ，零售价1.2元，批发1.15 （七）TFT屏幕，尺寸不详，大概是0.96吧，批发价6元 （八）PCB板，这个价格不详，按0.5/个算吧 （九）外壳价格也不详，两个外壳的话，也按0.5/个来算，那就是1块钱 产品成本合计 硬件成本： 0.06+0.12+0.1+0.04+0.07+1.15+6+0.5+1=9.04 软件成本 ： 3 因为这个功率表在软件方面的重要性要大于硬件方面，且技术成本大多都在软件方面，所以每个表都算上软件开发成本3元吧 其他成本： 5 这些包括快递，人工，运营等杂七杂八的费用，这里算5元吧 合计：9.04+3+5= 17.04 相对于28块钱的售价来说，商家大概是可以赚个10块钱的吧，利润还是很可观的，我感觉大部分的花费可能都在软件开发上面吧！ 总结 （一）功率表的原理大概就是采样电流和电压，然后计算出功率，硬件方面的难点就在于怎么确保采样的精度，软件方面的难点在于怎么处理收到的信号，并且取值，总体来说还是可以通过功率表学到很多东西的 （二）可以学习运算放大器，了解运算放大器的工作过程，放大倍数的计算，运算放大器作为模电的第一单元，其重要性也是非常重要的 （三）分析成本，可以看到所需的硬件成本个人制作大概就10块钱左右，外壳可能贵一点，所以大家想自己做一个这样的功率表也不是不行 （四）学习如何找出被打磨过的芯片，这样对于电路的分析有很大的作用