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[家电] 撸了两种微孔超声波加湿雾化器,对比分析一下结构原理,并实测输出波形

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发表于 2022-3-8 13:03:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 qrut 于 2022-3-8 13:20 编辑

一共撸了两种,一个大的一个小的,大的usb供电,小的usb和充电两用。红包后大的1块多,小的2块多。

先看大的,这个只能usb供电,无电池,腰部有一圈光污染彩灯。



顶部有个开关和u口,u口可以插个usb的小灯或者插个小风扇,有两个档位,按一下长期工作,再按一下出雾几秒间隔一会再出雾,适合熏香使用,再按就关闭。



微孔雾化口,喷射高度大概40cm最高。


拧开盖子



这个是过滤棉棒,外面有个套子,里面有个弹簧顶着。



利用毛细作用将水引导到雾化片上,同时起到一定的过滤作用。



拿掉塑料盖板后,卡扣结构。



内部很简单,这是雾化片,实际上就是一个环形压电片。



四周套硅胶防水



雾化片出雾面,凹陷结构。就是一个金属片冲压后激光开孔。



反面是入水口,环形压电片和金属片粘到一起。环形四周银浆作为一个电极,正面金属片作为另一个电极。



很薄



强光手电下的微孔结构



主板,三颗102电阻是三色led限流,q1是n mos (驱动管)101电阻是驱动管栅极限流,sot23-6 查不到资料,是超声pwm输出ic 同时有简单的逻辑功能,配合按键实现简单的切换功能。
L1并不是电感,实际上是自耦升压变压器,pwm 通过 mos管驱动变压器后升压提供给雾化片(雾化片阻抗很高,因此需要高压驱动),后面有详细原理介绍。


mos 和驱动ic 特写



可以看到L1并不是两脚,而是三脚。



反面就是一颗按键和usb座子。



测下 mos栅极pwm波形


占空比大概50% 幅值大概5v(这个usb直供,所以幅度较高)频率107khz pwm




下面测下雾化片电压波形


理论上应该是近似正弦波,但是由于这种简易驱动没有追频 同步 和补偿反馈电路,因此雾化片谐振时pwm不能做到同步驱动,存在频偏和漂移,驱动电流和谐振电流存在相位不同步,波形会产生畸变叠加。可以看到峰峰值大概120v,频率还是107khz 正半周还凑合,负半周存在振铃(正负半周是相对的)。由于单端驱动正负半周幅值不一样是正常现象(因为半个周期靠lc无源自由谐振产生)。



下面是充电款



这个噪音比上面胖子要大



充电插电两用,就一个档位。



充电口



储水仓很小,常被js当成补水仪来卖,更有甚者当成超生雾化消毒器来卖,价格更是卖到100多块



这里面是雾化片进水口



拆开后的壳子



按键



比上一个稍复杂一些



有个塑料框体,塞了个电池。



雾化片固定槽



拿下来



雾化片和胖子一模一样



安装到这里的



充电红灯,满了灭掉。



工作时蓝led点亮



sot23 是n mos  ,旁边是两颗栅极驱动分压电阻,8脚是pwm 驱动ic 同时负责按键控制,丝印都被磨去了,底部sot23-5 是4054充电ic 。
大体结构没太大区别,但是升压电感接法不太一样。



按键和led灯


充电款的栅极驱动波形,频率差不多,幅值稍低(因为锂电驱动),波形不是太好。



雾化片电压波形,可以说是不忍直视,严重的振铃和畸变。




这个是充电款后极驱动电路,L1上端接v+ 下端接mos d极 s极接地。当pwm 高电平 mos导通 L1产生电流,L2匝数远大于L1 因此电压被自耦升高,雾化片和L2并联,雾化片就相当于压电片,主要呈容性和L2 并联后组成LC并联谐振电路,因此方波脉冲被转化成谐振正弦波,lc谐振时电感(l2)和电容(雾化片)交替充放电形成类似正弦波,就好像荡秋千一样来回自由振荡,自由振荡存在损耗,因此振幅会逐渐变小直到停振,如果有个人隔半个周期去推一下这个秋千就会为秋千补充能量,使振荡持续下去,pwm 方波就充当这个角色,当秋千荡回来将要再次出发时令mos管导通 为L1充能,则L2自耦后获得能量使振荡持续,由于只半个周期做功,因此另半个周期靠lc自由谐振的充放电完成。如果两个人对面交替推这个秋千就是半桥推动。波形会更加完美对称,负载能力也会更强。





这是插电胖子款后极驱动电路,可以看到雾化片接线不一样,雾化器一个脚接L2右侧,另一脚直接接地。这样当mos导通L1左正右负,L2也是左正右负,由于参考点为负极地,因此mos导通时L2左侧电位相对接地为0v L2右侧映射为负,瞬态电流方向L2左侧通过mos ds 到雾化片下端通过雾化片上端到L2右侧形成回路。当L2对电容充电结束电容反过来会给L2充电,形成半个周期输出,当mos关断回路被切断,此时靠mos体二极管为另半个周期的反极性LC自由谐振提供电流通路。



可以看到胖子的驱动电路波形要好于充电款,噪音也低于充电款。








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发表于 2022-3-8 13:08:30 | 显示全部楼层
这是美女用于脸部保湿的设备吗?老实交代是不是偷偷把老婆的给拆了?搓衣板准备好了没
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发表于 2022-3-8 13:11:16 | 显示全部楼层
真是小巧呀,这个是女人喷脸用的?

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 楼主| 发表于 2022-3-8 13:24:50 | 显示全部楼层
10655188 发表于 2022-3-8 13:08
这是美女用于脸部保湿的设备吗?老实交代是不是偷偷把老婆的给拆了?搓衣板准备好了没 ...

这个马宝当什么卖的都有,有当美容补水仪卖的,我撸这个就是为了分析对比原理,网上这种微孔的详细原理介绍的比较少,最多扔个电路图啥说明没有~

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拆机专家123 + 10 我很贊同

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 楼主| 发表于 2022-3-8 13:26:06 | 显示全部楼层
轻烟 发表于 2022-3-8 13:11
真是小巧呀,这个是女人喷脸用的?

是的,那个小的有当做美容补水仪和熏香来卖的,当超声消毒喷雾器卖的也有~
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发表于 2022-3-8 13:53:19 | 显示全部楼层
水靠毛细作用从仓里吸上来,但没看出来气压平衡是咋实现的
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 楼主| 发表于 2022-3-8 13:58:43 | 显示全部楼层
ljlun 发表于 2022-3-8 13:53
水靠毛细作用从仓里吸上来,但没看出来气压平衡是咋实现的

压电片向内振动会吸进微量空气,向外振动时再吐出去,内部水压基本没变化~

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发表于 2022-3-8 14:21:44 | 显示全部楼层
做的真是好精巧。打板都便宜了,做这类的公司也有创新了。
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 楼主| 发表于 2022-3-8 14:25:05 | 显示全部楼层
玛德陛下 发表于 2022-3-8 14:21
做的真是好精巧。打板都便宜了,做这类的公司也有创新了。

是的,而且成本可以做到极低~
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发表于 2022-3-8 14:29:10 | 显示全部楼层
市场里见过,看似堵住能喷雾很好奇。原来USB充电加湿器换能片有阵列微孔,才能从纤维棒吸水到喷雾。
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 楼主| 发表于 2022-3-8 14:39:07 | 显示全部楼层
whseen 发表于 2022-3-8 14:29
市场里见过,看似堵住能喷雾很好奇。原来USB充电加湿器换能片有阵列微孔,才能从纤维棒吸水到喷雾。 ...

嗯 一般条件下肉眼很难看清微孔~
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发表于 2022-3-8 14:44:34 | 显示全部楼层
我想弄一个喷酒精 搞个汽化炉玩来着

内部确实简单
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发表于 2022-3-8 14:52:27 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
我也想掳一个胖子玩玩
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 楼主| 发表于 2022-3-8 14:55:21 | 显示全部楼层
abigbell 发表于 2022-3-8 14:44
我想弄一个喷酒精 搞个汽化炉玩来着

内部确实简单

100%乙醇试过,点不着~

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发表于 2022-3-8 14:55:55 | 显示全部楼层
好帖,分解的真透彻。学习了!
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 楼主| 发表于 2022-3-8 14:56:51 | 显示全部楼层
aacyxjz 发表于 2022-3-8 14:52
我也想掳一个胖子玩玩

签到红包就能撸,最便宜4块多的,再减红包基本白送~
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 楼主| 发表于 2022-3-8 14:59:01 | 显示全部楼层
msz09861 发表于 2022-3-8 14:55
好帖,分解的真透彻。学习了!

谢谢支持~
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发表于 2022-3-8 15:45:10 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
qrut 发表于 2022-3-8 14:55
100%乙醇试过,点不着~

应该是表面张力太大,不适合微孔形成气泡
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发表于 2022-3-8 16:01:47 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这种应该是能雾化一些药品的吧,消毒或者熏蒸
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 楼主| 发表于 2022-3-8 16:18:32 | 显示全部楼层
wfzdm 发表于 2022-3-8 16:01
这种应该是能雾化一些药品的吧,消毒或者熏蒸

有细微颗粒的估计不行,微孔的孔径太小,液态的药液估计可以~
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