分享几张漂亮的锡膏图片
干活的时候拍了几张锡膏的照片。上传时发现不能上传超过20M的,压缩之后才发上来,可能画质有一定损失。
损坏的笔记本电脑,拆开看看电路板上都有什么
朋友买的一个笔记本电脑,用了不到半年时间。有一次擦屏幕的时候,不知道是用力过猛,还是屏幕太脆弱,反正就碎了。咨询了一下电商平台,客服回复屏幕坏了不在保修范围内。指定了官方线下维修店,去咨询了一下换屏幕的报价是900左右。我自己去某宝找了一下对应的屏幕,发现到手价格只有370元。于是果断购买了一台,打算自己帮朋友更换屏幕。这里得说明一下,没有中间商赚差价啊,毕竟朋友不算中间商。屏幕到手之后打开看看,没啥问题。二话不说直接上家伙。不好意思拿错工具了。换一下。顺利拆开。然后更换屏幕,成功点亮。拆下来的旧屏幕,我研究了一下,上面有一个电路板。这个电路板猛一看似乎比我还长一点,仔细一看发现比猛的一看还长。上面有一点电路,于是我大概看了一下芯片。01背光驱动这个芯片的封装是4mm*4mm,QFN20的封装,丝印是0N=8L,根据板子上的丝印来看,从这个芯片上引出去了六路信号,分别是LB1~LB6,这应该是六个LED灯之类的吧。旁边有电感和二极管电容这些,然后是Vout。根据这些特征看起来是个Boost拓扑的背光驱动芯片。这是一个带Boost调压器的六路白光LED驱动器,说简单点就是一个背光驱动芯片。这个白光LED驱动器集成了功率开关的电流模式 Boost 转换器可驱动6串并联连接的 LED 串,每串可有多达10只 LED 连接在一起。每个内置电流源支持最大 ±2% 的电流误差,确保每串 LED 都有优异的亮度一致性。为了提供足够的操作余量给每个电流源, Boost 控制器对每个回馈端子进行监控并调节至最优化之输出电压以获取最好之效率。有了原理图,再对着PCB走线看看,发现这板子在每个信号上都加了测试点,而且每个测试点都有丝印标注了信号。这种大批量出货的板子,设计还是很值得学习的。02Nor Flash这个板子做的好,丝印写的很清晰,这是一个SPI接口的器件,印出来的测试点标注了SPI_I,WP,SPI_CS,SPI_CK,SPI_O,通过这些信息不难判断出这是一颗存储芯片。再结合丝印2L137可以找到这是华邦的W25Q20EWUXIE。这是一颗容量2M-bit的Nor Flash。封装是USON-8,尺寸只有小小的2mm*3mm*0.6mm。作为一款大量出货的笔记本电脑上的屏幕驱动板,可以看到板子设计还是挺讲究的,针对这个flash相关的五个测试信号全部引出了,而且周围预留了比较大的空间,方便产线上自动测试。03这个Flash的SPI_I,SPI_O,SPI_CS,HOLD信号都通过电阻上拉到电源轨,WP信号通过电阻下拉到地。查阅手册可知这个Flash可以使用QSPI的接线方式,四倍速度,四倍快乐。但是在这个板子上使用的依然是普通的SPI,估计是工程师的快乐已经溢出来了,不敢再加倍。03未知功能芯片上面的芯片根据丝印看是Novatek的NT71871,看芯片旁边的引脚丝印,应该有16x7=112个引脚。但是这个手册找了一圈没找到,估计只有签了NDA之后才可以拿到,所以这里就不再废话。04Level Shift这个封装是QFN32的芯片,丝印NT50150,明确可以看出是Novatek的芯片,根据群友的指点,这应该是Level Shift电平转换芯片。其功能为,将0-3.3V信号电平转换成-8V到33V等其他lcd驱动所需的电平。05LCD 偏压芯片这个芯片的功能很明确,提供panel供电,gamma电压的pmic芯片,lcd面板专用。这个芯片的封装是QFN-28,尺寸是3x3mm,根据丝印50381也没找到对应的型号。可能的厂家有esw、chipon、Novatek等。以上就是这个电路板上的主要器件。由于我不是做显示驱动相关的工作,所以这个板子对我还是有点陌生的。有熟悉这个领域的大佬可以出来科普一下,万分感激。
拆解一个 68 元包邮的36W吸顶灯,看到这个设计,先惊喜,再诧异,再感叹
前面我们拆解了飞利浦的价值179元的22W吸顶灯,发现灯板用的是FR-4基材,文章:一百多块钱的吸顶灯,打开看看你觉得值多少钱。这次我买了一个更便宜的吸顶灯,拆开看看。这个灯是AUX家的,三色温,功率36W,某东68元包邮。打开罩子之后,先看看整体。里面只有一个灯带,绕了一个圈。再就是控制器和接线端子。合格证上的生产日期是24年1月,嗯,还挺新。铭牌上有产品型号,货号等,可以看出是36W的额定功率,折算下来功率单价为1.9元/W,比之前拆的那个22W179元的功率单价8.1元/W划算多了。通过了3C认证,产品设计的使用周期是10年。执行的标准有:GB 17625.1-2012,《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》 ;GB/T 17743-2021,《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》 ;GB 7000.1-2015,《灯具 第1部分:一般要求与试验》;GB 7000.201-2008,《灯具 第2-1部分:特殊要求 固定式通用灯具》。仔细看看控制器的盖子上的丝印,可以看到功率是 20-40Wx2,看来这个控制器外壳不同功率的产品通用。直接打开控制器先看一下电路板。板子是 FR-4 材质的两层板,器件单面布局。接下来看看上面的器件细节。01碳膜电阻通过色环查碳膜电阻的阻值,可以查到是0.22Ω。尺寸为D4.5xL11.5mm。02压敏电阻压敏电阻的型号是7D511K,没找到对应的厂家信息。压敏电阻的作用主要是和保险丝配合使用,降低电路中的脉冲电压,从而保护后端电路不被损坏。在上图中:Vs = Is*Zs+Vc,其中Vs为脉冲电压,Vc为钳位电压。所以可以知道Vc=Vs-Is*Zs,由于Vs一般远大于Vc,所以忽略Vc进而可以采用下面的公式来计算脉冲电流Is:Is = Vs/Zs,其中Zs在这个板子上就是上面的碳膜电阻及对应的PCB走线阻抗。03X2安规电容X2安规电容的容值是0.1uF,275VAC,品牌天泰。04整流电路四个SMB封装的整流二极管,丝印S2M,疑似品牌为台湾迪嘉。这个二极管的最大峰值电压1000V,最大电流是2A。四个管子组成了如下的整流电路。05电解电容220V输入电压经过二极管整流电路之后输出电压为275V,后面的滤波电容的电压一般会选择400V。这个控制器里用的是22uf,400V的电解电容,这是谁家的电容我找了好久也没找到,有知道的大佬烦请留言告知。06恒流LED功率开关最大的这两个DIP-7封装的 IC,丝印是DP9502B,是一款非隔离,降压型准谐振LED功率开关。说得再直白点,这个芯片是一个集成恒流的LED功率开关。可以看到这个Drain输出和LED之间有串联一个电感。板子上有两个DP9502B,是因为有两路LED,其中一路是暖色,一路是冷色,这样最多可以混合出三种色温。注意,这个芯片的2脚ROVP同时集成了使能功能。当此引脚接地时关闭系统。所以后面所讲的LED色温控制,就是通过控制这个引脚来实现对应色温的LED的亮灭的。07电感和小电容这两个电感就是上图中的DP9502B的Drain极和LED之间的电感。在DP9502B的原理图中电感和LED连接节点对电源轨有一个电容,这个电容是2.2uF400V,就是上图的这个电容,也没找到品牌。08LED色温记忆与调节抬起这个输入电容之后,可以看到下面有一个SOT23-6的芯片,这个芯片的丝印是AP6881B,这个芯片是谁家的?它的作用肯定就是用来做两路LED色温记忆与调节的了。用户通过连续按压墙壁上的开关,可以实现三种色温的切换。它有两个输出引脚,分别接到了LED恒流驱动芯片DP9502B,从而控制这路LED的开关。以上是PCB上的关键器件,接下来看看灯板。令我惊喜的是,这个灯板居然是铝基板的,这可比上次拆的那个价格更贵的灯里面用的FR-4单面板好多了。不过令我诧异的是,这个形状的板子,简直就太浪费铝基板了。这个板子的长和宽是21cm*19cm,板子最宽的地方也就13mm也就是说1平方米只能做25个这个板子,那就意味着单个PCB的成本得将近十块钱了,这有点恐怖啊。所以我试着用PS把这个形状抠出来,然后尝试着拼了一下板子,果然让我发现了一点不一样的东西,直接上图,由于拍照时稍有畸变,所以看起来有点歪,请多包涵。可以看到,每次把PCB选择90度,就可以套入到这个里面,所以总共能套四个,直接看个动图:通过这样的拼版。就可以在原来的短边,也就是19cm这一侧增加四次板宽,增加后的尺寸为19+1.5*4=25cm。在原来的长边这一侧增加了两次板宽,增加后的尺寸为21+1.5*2=24cm。这样的话,1平方米就可以做4*4*5个板子即80个板子了。比原来的25个板子而言,同样的平方数生产出的板子翻了3.2倍。也就意味着成本变成原来的三分之一了。看了半天,我发现这个拼版其实还可以再优化一下,首先是最外面这个边的长度可以再长一点,拼版就是一个完整的正方形了,然后可以给增加的位置多放一个灯。然后可以把最里面往外数第二个边也延长,让最里面形成一个大的方孔,这样在大批量生产的时候,可以做成其他灯的灯板,PCB利用效率几乎可以到99%。做PCB拼板是常规操作也是基本功,如何通过拼板来节约成本,是每个Layout工程师都应该考虑的问题。接下来看看灯珠。可以看到灯珠是不同色温的交叉摆放,每个灯珠上面一颗小透镜,是用胶固定的,所以就不拆掉啦。今天的拆解就到这里,感谢大家阅读,喜欢的话可以点赞、点在看!
拆解维修一个7口USB hub
朋友寄来一个7口USB hub。据他的介绍,在调试电路板的时候,板子外接的12V电源短路了,然后电源、XDS仿真器、逻辑分析仪、包括这个HUB都没能幸免于难,而且电脑也不能开机了。放了一晚上之后,电脑可以开机了,但是连接HUB的USB好像是挂了,而且HDMI接口连接的显示器也挂了。可以说是一锅端了。HUB是上面这个,七个3.0接口,还有一个开关。顶端是上行USB口和DC供电插口。根据这个HUB的适配器参数来看,这DC口供电是5V。背面的铭牌上的型号是CR116,这个铭牌贴纸下面藏了一个螺丝。拆解非常容易。先看电路板背面。最主要的器件是两颗VLI的4口USB 3.0 HUB芯片。芯片的具体型号是VL817-Q7,封装为QFN-76,9x9mm的尺寸。这是一款符合USB 3.1 Gen 1标准的集线器控制器,主要作用当然就是把一路USB3.0扩展为4路USB3.0接口。支持超高(5Gbps)、高速(480Mbps)、全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)设备的任意组合。而且内部也集成了5V DC-DC开关稳压器,可以有效降低BOM成本。这个芯片还有另外一个分装是QFN-56,支持扩展2路USB3.0接口。外部一个25MHz的晶振提供振荡源,这个晶振的起振电容布局比较合理,外面也有一圈完整的包地,我拆解过很多产品,很随意的把电容放在晶振的后面。接口电源上也有贴片自恢复保险丝。12V DC电源入口处有一个SOP-8封装的PMOS用来做防反接。USB差分走线拐角采用了圆弧走线,个人认为这种走线方式比45度拐角更靠谱,走线宽度完全相等,避免了阻抗不连续。对于USB3.0走线,只需要保证组内差分等长走线即可,TX、RX、2.0信号不用做组间等长。再来看看板子正面。最明显的自然就是这7个USB3.0连接器了。给USB3.0连接器来个特写。用的是这种卷边的连接器,插入会比较丝滑。信号舌片非常干净,而且没有什么划痕,看来插入次数不是很多啊。在VL817-Q7的底部有一个直径1.5mm左右的金属化通孔,对于尺寸比较大的QFN器件,在SMT回流焊时,由于底部散热焊盘上有大量锡膏融化,而锡膏内含助焊剂,在融化过程中会排出一些气体,需要通过这个过孔来排气,否则焊接冷却之后,内部会形成一些孔洞。但是这个通孔设计不能过大,否则会有漏锡风险。一般情况下,如果芯片背面器件比较少,可以加一个大的矩形散热焊盘,和过孔焊盘连接,在这个过孔周围再打一些小过孔,用来实现良好散热。板子上总共有两个SOT23-5封装的芯片,结合周围的电感、电容、电阻可以判断出这是一个DC-DC降压芯片,把输入的5V直流电压降压到1.1V给两颗VL817-Q7提供VCC11引脚所需的1.1V供电。但是其实这个芯片内部是有5V到1.1V的LDO的,设计者没用内部LDO的输出,而是外加了DC-DC降压供电,估计是因为5V到1.1V使用内部LDO降压的话压差太大导致效率太低,芯片使用过程中会发热,所以才使用了外部DC-DC。按照丝印查找了一下,这个DC-DC有很大概率是拓尔微的STI3408B,这是一颗2.5-6V输入电压范围、1.5MHz开关频率、静态电流40uA的同步降压控制器。板子正面有7个100uF 10V的电解电容。另外,每个USB下行口旁边都放了一个LED指示灯,让我看看它这个导光柱是怎么做的。哦吼,直接没有用导光柱。而是给顶壳上做了一些中空柱,这样电路板安上去之后,LED指示灯刚好被罩在这个中空柱里。然后通过壳子顶部的这个小孔就能看到指示灯亮灭。这比用导光柱简单很多,而且少设计生产一个导光柱,物料成本低了,装配也更省事了。DC连接器以及后面的开关按键。这个按键帽上有一个开关标识,我们来看看结构设计是如何保证这个按键帽不旋转的。原来这个键帽在一侧多出了一些。而安装这个键帽的孔洞上刚好也有一面缺了一些,阴阳组合,避免了按键帽旋转,完美了。以上就是整个HUB的拆解过程,但是事情到这里并没有结束。我先用万用表测了一下,5V、3.3V、1.1V对地都没有短路,然后找个5V电源接上去,用热成像仪看了一下,瞬间发现问题。第一个HUB芯片的温度直接飙升到了98℃。加上显微镜头甚至可以看清楚是这个芯片的什么位置在发烫。这时候温度已经飙升到106.3℃了。虽然这个温度给手脚冰凉的我带来了一丝温度,但是我依然决定修复它。先搞清楚它的拓扑,左边是第一个HUB芯片,它的上行端口直接连接到板子的USB输入端。它有一路USB扩展接口给到右边第二个芯片的上行端口。现在第一个芯片内部由于之前的灾难短路了。导致整个板子不能工作, 如果我们把第一个芯片拆掉,然后把第二个芯片焊接在第一个芯片的位置,应该有3个USB扩展口是可以用的。后续再买个芯片贴到第二个HUB芯片的位置即可。经过一番操作,确实是可以用了。
拆解一款小米米家感应小夜灯
01 红外感应芯片BISS0001 板子上最大的这颗芯片封装是SOP-16,丝印BISS0001,型号也是BISS0001,这个芯片价格应该在三毛左右,量大了估计会很便宜。 BISS0001是一款人体热释电传感器处理芯片。它可以外接一个人体热释电传感器和一个光敏电阻,通过人体热释电传感器来检测人体、通过光敏电阻来检测环境光强度。在有人体、且环境光强度低于阈值时,可以输出一路开关信号来打开灯、继电器、蜂鸣器、电风扇等各种需要控制的设备。而且这个开关信号还会在一定延迟之后关闭。 所以我们就理解了这个小夜灯的设计逻辑。使用BISS0001来检测在晚上黑暗的情况下,感应到人体,就打开灯光,过一定时间(比如30秒或者1分钟)之后关闭。小夜灯内有几个开关用来调节亮度,那这个开关在电路中的作用就是改变LED驱动电流大小。注意,板子上的拨段开关和下图这个开关不是一回事,这个后文再讲。 这个芯片的应用场景还挺多,企业、宾馆、厂房、宿舍楼道等很多需要检测到人开启、并在一定时间之后关闭的地方都会用到。对了,还有一个最熟悉的场景,就是厕所。 02 NMOS SI2300 这颗封装SOT23,丝印00A8C的器件,经查阅应该是SI2300(KI2300),可能是科信的一颗料。这颗MOS的VDS是20V,ID是5A。RDSON是25mΩ@Vgs=4.5V,ID=5A。 03 LDO 这个封装为SOT23-5,丝印5J=24H的芯片是一颗LDO,右边黑色的器件是一颗肖特基二极管,左边的C1是输入MLCC电容,上面的C2和C10是输出MLCC。实测在三节干电池供电的时候,输出电压是3V。 04 热释电传感器 板子背面这颗TO5-3铁壳封装的器件是人体红外热释电传感器(PIR SENSOR),型号D203B。D203B的光窗尺寸是5*3.8mm,接收波长是5-14um,电源电压3-15V,等效电路如图。 05 光敏电阻 在PIR的旁边有一个光敏电阻,这个就很简单了,是用来检测环境光的 06 LED 板子上总共三颗LED,封装是3528,发出的光是暖黄色的,色温应该在1800-2400K左右。 07 亮度调节电路 在板子上有一个拨段开关,通过波动可以实现亮度调节,这个是如何实现的呢,电路是这样的。通过开关切换接入到LED回路中的串联电阻值,从而改变流过LED的电流大小,改变LED亮度。
拆解一个廉价的电子闹钟,发现牛屎芯片
在某宝上买到一个廉价的电子闹钟,7.9元包邮。这个东西名字还不少,计时器、定时器、学生学习提醒器、厨房闹、儿童自律多功能表等等一大堆,实物很朴素,如下图:背面有一个嵌入的圆形磁铁,可以直接把这个闹钟吸在一些铁的物体上面,这个设计初衷不错,但是我找了一遍家里似乎没啥东西是铁的平面,除了入户门,所以似乎不是很实用。另外有一个可调节角度的支架。电池仓盖也在背面。拆开给大家看看里面的电路是什么样的。盖子去掉之后就是这个样子,简洁到对得起7.9包邮的价格。去掉PCB板上的6颗螺丝,然后去掉电池,就可以把板子拿出来了。不要讲什么拆解前先断电,也不要说什么摸板子前释放静电,我拿起螺丝刀就是干。但凡多一个动作都会配不上这个闹钟的简洁设计。PCB是单面板。电池仓弹片是直接焊接在PCB是上的。还贴心的在两个弹片的焊点上放了B+和B-,字是放在etch层的而不是silk层。上面六个锅仔片是按键,一般白色家电、一些低端的电子产品里都会用这种东西。在上面是屏幕接口“银手指”,这个等下说。屏幕接口“银手指”上面黑色的一坨就是牛屎芯片。牛屎芯片左上角的两脚晶振是32.768KHz的振荡器,小时候拆了电子手表,就能看到这个柱柱,那个时候还不知道这个是干什么的,现在几乎每个板子都会用到,这是给芯片提供提供振荡源的,为什么是32.768K呢?因为2的15次方就等于32768,所以只需要把32.768K的时钟频率15分频就可以得到1Hz,这样,分频后的每个时间间隔就是1s,也就是这种电子表的最小计时单位了。右边有一个蜂鸣器,蜂鸣器通过板子右边这个三极管来驱动。另外就是6个贴片电容和一个贴片电阻,封装是0603的,没有其他东西了。仔细看可以看到六个锅仔片区域上面有一片透明的薄膜,把这个薄膜揭起来可以看到,锅仔片都是贴在这个透明薄膜上的。这样做的好处是,方便装配,试想如果先把六个锅仔片一个个摆放在PCB上按键对应的位置,然后再来贴这个薄膜,这六个锅仔片有多难找准自己的定位呢。它们的人生必须要有人带上正途,这个带头大哥就是这片事后深藏功与名的透明薄膜。电路板上对应的是锅仔片的封装,有各种各样的封装形式。这个闹钟里画的应该是我见过最简单的一种。刚刚说的屏幕接口“银手指”是另外一个这种廉价电子产品的显示屏接口常见的东西。屏幕和PCB上的“银手指”通过上图的粉红色的东西连接。这个东西我小时候从电子手表里也拆出来过,拿在手里软软的手感很不错哦。这个东西叫啥名字我也不知道,我做电路设计没用过这东西,有前辈知道的话可以告诉我一下。屏幕的正面是这样的,这应该就是段码屏,基本上每种产品里的这东西都是定制的。我咨询过我的屏幕供应商,这东西量大了价格贼便宜。以后有机会也试试。蜂鸣器没啥好讲的,给信号或者给电他就BB,至于给信号BB还是给电BB,取决于是无源蜂鸣器还是有源蜂鸣器。这种蜂鸣器电压低,简单的一个三极管就可以驱动,像我之前拆的电瓶车报警器里用的蜂鸣器,必须用交流电驱动,而且电压60V以上,所以用4个三极管组成全桥来驱动。接下来就是传说中的牛屎芯片了。很多人看到这么一坨会觉得很LOW,但是其实它里面的芯片可能不一定LOW,我曾经咨询过某全球MCU销量最大的原厂朋友,他告诉我如果我的产品能做到100k级别的出货,他也可以给我提供MCU裸die,价格比封装好的能便宜20%左右,这是16年那个时候说的。经过20年半导体行业缺货封装厂狂建之后,可能现在已经不是这样了。所以说有些牛屎芯片看着LOW其实它里面可能有一个ARM-Cortex M系列的灵魂。但是大多数的牛屎芯片还是比较低端的,毕竟本身就是应用于低成本的场合的。如果做激光驱动,例如VCSEL,可能会比较容易接触到类似的工艺。直接把裸die粘到PCB上,然后通过金线连接裸die上面的焊盘和PCB上面的焊盘。在上面点胶之后就成了牛屎芯片。不过如果是VCSEL那打线之后就不用也不能点胶。关于牛屎芯片,很多网文都有科普,我就不抄了,大家自行查阅即可。然后来一张全家福。其实看看全家福,结合之前的照片大概能猜到为啥固定PCB用了6颗螺丝,是因为闹钟正面是六个按键,为了让按键按下去的时候板子不凹进去,所以在按键周围通过一圈螺丝来固定PCB。但是六个螺丝的话装配起来是不是比较慢呢?能否改成无螺丝的PCB安装设计呢?在底壳的对应位置生长几个柱子,顶住PCB。另外在PCB上挖两个孔,在底壳对应位置、生长两个更长一点的柱子用来对PCB进行限位,装配的时候直接把电路板插入对应的位置,这样的方式不行吗?既然要低成本,那就一低到底。今天周六来点简单的随便看看,下一篇看看有没有机会拆个硬货学习一下。
49元的钢壳5口千兆交换机拆解
前两天调试一个嵌入式开发板,发现路由器上Lan口不够了,于是买了一个水星5口千兆交换机。说时候,这个5口千兆交换机的价格49块钱,其实22块钱就可以买到同样性能的,但是外壳是塑料的。当然,如果不介意二手,估计20也可以在海鲜上淘到8口钢壳的。这交换机看起来非常简洁,实际上也非常简洁。看看背面的名牌。品牌是MERCURY,产品名称:5口全千兆以太网交换机,型号是SG105D。电源规格是5V0.4A。配套的也是5V0.4A的电源适配器,真是一点余量都不给啊,看来地主家也没余粮了。拆解很是Easy,两颗螺丝一拆,就可以去掉顶板了。电路板被三颗螺丝固定在钢壳上。用的螺丝质感很不错。电路板全貌,一个主芯片、三个网络变压器。再就是两个DC-DC电源芯片和一个24C02芯片,就这些东西了。主芯片的细节。左边的就是24C02。DC电源连接器进来之后,经过两个DC-DC降压之后,给主控芯片和24C02供电。网络变压器细节。我留意到这三个螺丝孔的接地处理都不一样。这是电路板背面。24年44周生产的板子,距离现在不到半年的样子。这就是整个交换机的全家福。
拆解一个儿童益智玩具——瓢虫悬浮球
儿子有一个瓢虫悬浮球。样子看着挺萌的。平时它的两个翅膀是合起来的,可以用手掰开,就是图上这样了,可以看到掰开之后缝隙里有一个孔。这个孔的功能就是往外吹气,可以把这个小球吹起来悬浮在空中,但是悬浮的不是很稳定,小球晃动比较厉害。翻过来可以看到瓢虫肚子底下有进气孔,还有四个轮子。屁股上有一个充电口,但是用的不是Type-C而是DC座。拿掉底部的四个螺丝,直接拆开外壳,可以看到里面的所有东西。一颗很小的铅酸蓄电池、一个电机带风机结构、一个DC充电座、一个拨动开关。内部结构和原理简单到爆。其实我看到这个,觉得给小孩玩的话,这一套设计,比锂电池+Type-C口的方式好。为什么呢?且听我分析: 1、 铅酸蓄电池虽然能量密度没有锂电池高,但是对小孩来说更安全。 2、 使用了DC座子进行充电,这种座子可以在插入充电头的时候,切断蓄电池到电机的回路,也就是说在充电时,即便打开开关也不会转动,这个进一步增加了安全指数。 3、 小孩子的一些玩具,在安全的前提下做低成本,有利于厂商竞争,也有利于家长的钱包。 #畅聊专区#
一个350W的电瓶车控制器,价格居然只卖28,会亏本吗?拆开看看里面用了什么器件!
前几年做电瓶车上电路板的时候,记得电控还挺贵的,一个差不多能用的,价格大概在三四百左右吧。这几年电瓶车整车倒是越来越贵了,价格动辄三四千、四五千。但是电控的价格却越来越便宜了,这不,我花28块钱就买到了一个350W的电控,包邮还带运费险总共28元到手。值得一说的是,这个电控在某宝的销量还不低。当然,正常要用的话,350W肯定是不够的,至少得1kW往上了,但是我只是想看看他们是怎么把成本做到这么低的,所以功率多大其实无所谓。可以看到人家还细心的在一些连接器上做了贴纸指示了线的颜色对应的信号,方便用户接线,细节做的还行。我想研究它是怎么做到这么便宜的,自己先大概想想,应该会用到什么器件,成本也可以简单做个评估,然后再看看别人从哪些地方节约了成本,有差异的地方,就是我们可以学到的地方。作为电控最关键的就是驱动电机转动,电瓶车的无刷电机有三个相线,每个相线需要两个MOS构成一个桥臂来驱动,下桥臂一般是NMOS,上桥臂可以是PMOS也可以是NMOS,但是对于同样电流电压导通阻抗等参数的PMOS和NMOS来说,PMOS往往会更贵。所以如果要控制成本,大概率会选择上下桥臂都用NMOS。但是上下桥臂都是NMOS这种,上桥臂驱动略微麻烦一点,需要自举驱动。当然,现在有很多成熟的预驱芯片,像下图这种,可以很简单的完成自举驱动。但是对于一个要降低成本的方案,大概率会用分立器件来搭,反正二极管三极管电阻电容这种,和芯片相比几乎就不要钱。6个NMOS估计价格一个1.5元,总共9元,再加上一堆阻容二极管三极管下来1元,所以电机驱动这块也得10元啊。 另外,一款MCU肯定是需要的,要实现电机控制、霍尔信号检测、速度设置检测、刹车信号处理、电机正反转学习、油门信号处理、电池电压检测、与仪表盘通信、。。。一些其他的功能下来,,加上烧录接口调试接口,总共需要至少30多个io,加上电源和地,32脚的MCU应该不太够, 得上一个48脚或者64脚的,如果使用国产的MCU,价格预估3元吧。 电瓶车的电瓶电压有36V、48V、60V、72V等等,所以最起码得有一个降压的电路吧。原本我做这种方法,高低得放一个DC-DC,但是这种高压的DC-DC真的不便宜,加上电感、电容下来两三块肯定需要的。但是自从我拆了上篇文章那个报警器,我就变得谨慎了,所以我估计这个电控,要么就用DC-DC,要么就用这个三极管降压电路。如果是前者,成本最低按2元,如果是后者,成本3毛左右吧。当然,这个电控,应该还需要一路12V电,所以从高压转到12V应该是前面说的,后面还需要有一个ldo或者三极管降压方案降到5V或者3.3V,又增加了两三毛的成本。 除了电机驱动、MCU、电源之外,应该就没啥大件东西了,调速、油门、刹车、霍尔信号等等一大堆输入输出只需要几个电阻电容差不多就搞定了,如果搞不定,那就再加几个二极管三极管。既然是电机驱动板,那么肯定有一个电流采样电阻,还有几个大的储能电容。另外,电路板和外壳、线材还有装配的人工成本,SMT的成本都要算上把以上所想到的东西及成本评估列个清单:按这样算下来,售价28居然确实还能赚三四块钱啊,可喜可贺。拆解之前的思维实验结束了,现在开始正式拆解:拆机很简单,只需要把两头的总共八个螺丝拧开就可以了。顺便说一嘴,人家还在出线的地方加了防水硅胶。但是这个时候还不能把电路板抽出来,因为MOS散热是用螺丝固定在侧壁的,也需要拆下来,然后就可以把电路板抽出来了。所有的器件都在正面,猛地一看,发现他这电阻摆的还挺整齐,像是有强迫症的初学者layout的一样,因为熟练的拉线工,很少摆的这么整齐,哈哈。背面只有走线,在三个桥臂的供电和地的回路上,做了开窗加锡的操作,这是常规操作了,电流不够,锡坨来凑嘛。首先看看主控,主控型号是SH79F1611U,封装是LQFP48,这是sinowealth(中颖电子)推出的一颗集成ADC和PWM的增强型8051微控制器。看到这个参数,我惊呆了,只有16K字节的Flash,是怎么放得下这么多的代码的?1.5K字节的RAM,运行时够用吗?看来平时动辄就使用STM32F4,STM32H7这种动辄就256KB,512KB甚至更大Flash容量MCU的富裕的日子过习惯了,看到这种小容量真的不知道怎么写代码了。果然科技进步使个人技能退步啊。我估计要优化到能放下,或者为了运行效率,有些关键代码需要使用汇编来写。不过再看看。这个MCU还是很不错的,比如每部有2048字节的EEPROM,这个用来存储一些参数简直太方便了,不像存在内部Flash,写入最小单位是PAGE,好麻烦的。另外,这个MCU内部RC高频振荡器可以做大27MHz,这也就是为啥在板子上看不到晶振的原因,应该是直接使用了内部这个RC高频振荡器。似乎除了DMA没有,其他MCU该有的功能,这个MCU也基本都有了。没有找到比较靠谱的价格,但是如果是电控厂大批量拿货,我猜价格应该在3块以下可以做到。接下来看看电机驱动部分,上图中框起来的是其中的一个相线的控制,两个MOS管组成了上下桥臂,三路桥臂的下端汇流到一起之后通过采样电阻到地,采样电阻用的是康铜丝的。MOS的驱动电路和我猜的没错, 用的是二极管三极管加阻容实现的,这一块电路比较熟悉,我直接把原理图画出来,当然也参考了一本十年前的书籍:左侧的两个是MCU控制这个上下桥臂的IO口,MCU产生带死区的互补PWM即可驱动这个桥臂通断。上桥臂驱动电路明显比下桥臂的复杂一点,因为上桥臂还要完成自举升压。 MOS的型号是HY1707,这是HUAYI(华羿微)的一颗70V80A6mΩ的NMOS,封装是TO220FB-3L。价格大概在1.5差不多可以拿下,这个猜的也差不多。参数如下:接下来,我很惊讶的发现这个板子上没有芯片了,也就是说这个板子上除了几个MOS和一个MCU值钱点,似乎没有其他东西值得说道了。剩下的电路就是一些输入信号处理电路,基本上就是电阻分压之类的电路实现的,充其量再加一个二极管三极管,处理成mcu可以接受的电平和逻辑之后,进入MCU引脚,就完事了,也没啥可分析的。 这篇文章在公众号发布之后,有粉丝留言告诉我MOS大概的价格是0.88左右,这样的话,整体价格比拆机之前估算的低了不少,算下来是19.4,实际上由于大批量生产,所有的器件的价格可能都会比估算的低一些,但是考虑到企业运营的各种成本也要平摊进去。所以下来最终也就是20元这个价格了,我买的这个是350W的,我看1500W的价格是一百左右,和这个350W的区别可能就是MOS管的耐压、通流能力高一点,线束粗一点、电源输入接口的耐压高一点,其他的东西不用太大的变化,所以从这个层面来说,功率越大,利润越大。真是没想到电控作为电瓶车里第二关键的部件,价格居然能打到这么低,还要能产生利润,不得不佩服这些厂的降成本能力,也不得不感叹,这个行业到底有卷。另外,我不由得产生了一个疑问,为啥电瓶车的部件这么便宜了,而品牌整车的价格动辄三四千、四五千呢?是品牌整车的各种部件做工用料比较好、测试流程完善、品牌溢价高、还是啥原因呢?等机会去搞个品牌整车给它拆了,看看里面的仪表盘、电控、电机、电池等做工到底如何。
这种碳油按键工艺, 有了解的吗?
小米驱蚊器电路挺简单啊,手画了一下原理图
共享充电插座拆解,用料还不错,板子的尺寸也很大(长15.2cm,宽8.8cm),涉及到AC-DC,NFC,电量计、继电器驱动等等
拆解一个便携式果汁杯,看到了霍尔传感器
看看这个小米无人机遥控器4K版的PCB上都用了哪些器件!
45块钱收的小米无人机遥控器4K版,拆开发现做工用料是真不错。 #拆解#
十年前的大亚路由器,拆解看看电路板。
现在的小夜灯设计的真简洁啊 #嘉立创PCB#
怎么会有人测量波特率的时候只测量高电平的时间然后算倒数啊?????但凡有一点生活常识,不需要专业知识,都应该知道这么测量是不对的。那么正确的测量方式是什么呢?
维修个海康威视交换机,结果发现是电源坏了
群友寄来一个海康威视交换机,让我维修,按照他描述的故障是:插上电源之后,指示灯狂闪,交换机的功能不能使用。接口视角。故障描述里就是左侧这个绿灯上电之后狂闪。拆解看看硬件基本没问题。看看电源部分细节。5V电源进来之后经过一个DC-DC降压到3.3V给GD32F407供电。我插上电源之后测量电源电压,发现只有2.07V,这就有问题了啊,我还以为可能是软件启动到什么环节卡住了,怎么电源入口就有问题了。测一下电源输出,4.59V,这个电压距离5V差距有点大啊,但是理论上应该也能让交换机工作啊。不过这个时候我已经开始怀疑这个电源了。于是我给板子飞两根供电线,然后用外部供5V的方式试试,结果板子就正常工作了,正常工作电流是460mA。而且用红外热成像仪看,板子工作的时候温度也正常,没有啥问题。插上网线测试,交换机功能正常。(注意,在外界电源测试的时候,需要把dc供电头插进去,否则dc插座内部是短路的。)这时候我完全把所有罪名都安在电源适配器上了。搞个电子负载测一下这个电源适配器。负载没工作时可以看到输出电压确实是4.59V。当我把电流从小到大逐渐调试,拉电流拉到10mA的时候,发现电压突然降低到2.98V了。破案了,这个灯之所以一直闪烁,就是这个电源坏了,然后交换机不停上电导致电源不停打嗝,所以只有指示灯能闪一下闪一下,其他的当然不能工作。其实看到这个灯闪的方式,应该能想到是电源在打嗝,但是我却想了好几个可能性,甚至还包括固件加载失败导致不断重启这种想法,还想如果电源测试正常就去用串口连接调试口看看log呢,结果第一步就把问题解决了,而且饶了一个大弯子。既然问题找到了,是电源适配器的问题,那我觉得这玩意也没必要去修了,毕竟超声波焊接的,打开也没法恢复回去了。直接让群友自己买一个就行,买的时候注意5V1A,电流大点的更好。电源输出头内正外负,另外注意是DC3.5的头子,别买成DC5.5mm的头子即可。
拆了一个电瓶车防盗报警器,里面的电路设计令人大吃一惊
前几天帮朋友给电瓶车上装了一个防盗报警器,安装好之后效果还不错。稍微碰一下车子,蜂鸣器就狂叫,而且声音很大,效果杠杠的。有时候忘了车停在哪儿了,还可以按下寻车键找车。通过启动键还可以免钥匙启动驾驶。但是这样一个防盗报警器加两个遥控器,一套的价格才17.9元,还包邮,属实感觉有点便宜,不得不惊叹现在低端电子产品有多卷。这里面有几个基本要实现的模块,分别如下:1、36-60V降压到5V或者3.3V2、蜂鸣器驱动3、无线通信遥控作为硬件工程师,如果拿到这样一个需求,我首先会评估一下。高压DCDC加上电感什么的,一整套下来应该需要2元左右。蜂鸣器驱动用几个三极管实现,成本应该不高,3毛以内。至于无线通信功能,做这种产品可以选择集成MCU功能的无线传输,或者说集成无线传输的MCU,国内一大堆用51内核集成蓝牙、wifi、2.4G等其他频段的无线通信的SOC芯片。所以这种应该也在1元以内可以搞定。PCB板加上SMT下来大概需要1元,外壳可能需要5毛到一块,另外,再加上两个遥控器,遥控器有外壳有板子,里面还有一个纽扣电池,一个按照2元算应该合理,这样下来这一套的成本大概需要10元,加上快递费2.5元,咦,这么一算,这玩意17.9包邮还能赚5.4元,但是,作为一个喜欢拆解的硬件工程师,我知道事情没有这么简单,做这种消费品的人,他们对成本的压榨永远能刷新你的认知。于是我就本着学习的想法,拆解了一下这个防盗报警器。内部非常简单,一个电路板,一个蜂鸣器。电路板也没有通过螺丝固定在外壳上,而是通过外壳内部两道凸起的棱把电路板卡住了。设计是要多简单就多简单啊。我仔细查看了这个电路,发现了令我震惊的一个电路。72V的输入电压从红色的线进入PCB,到达二极管A7,经过A7之后到达1206封装的电阻,电阻丝印302,其阻值为30*10^2,即3KΩ,精度5%,经过3kΩ电阻之后,到达三极管G1的3脚,G1丝印的三极管型号为MMBT5551,类型为NPN,3脚为集电极。测量可知。三极管上面的0805陶瓷电容的左端引脚和无线接收芯片的8脚相连,而这个引脚是芯片的VDD引脚。电容左端同时和MMBT5551的2脚发射极相连。这个网络大概率就是5V或者3.3V的低压网络。这个时候我们就要看看MMBT5551的1脚是怎么连接的了。查看电路板可知。1脚和3脚通过一个0603封装的120KΩ电阻相连,同时,该网络处连接有一个二极管。其丝印为W9,封装为SOD123,,我们用“二极管 丝印W9”在淘宝简单搜一下就知道,这是一个稳压二极管,型号为BZT52C5V6,其稳压值为5.6V,立创的价格在7分钱左右。这个稳压二极管一端接MMBT5551的1脚,一端接地。于是我们把这个电路复原一下,大概是这样的。由于在LTSPICE中没找到5.6V的稳压二极管,所以找了一个6.2V的,用来仿真是没问题的。仿真可以看到,当三极管基极电压是6.09942V时,OUT的电压是6.09938V,效果还不错,现在我们给这个电路加一个负载再进行仿真:加了一个6k电阻发现OUT电压降低到了5.3V左右,负载电流大概888uA直接把这个负载电阻改到1k,发现电流可以达到5.28mA,电压也是稳定的5.28V。实际经过测试,发现当负载电阻阻抗小于400Ω之后,这个电路就不能正常输出5.2V左右的电压了。其实电路图很直观,通过输出电压就等于稳压二极管的稳压值减去Vbe,原本72V的电压,由3K电阻、三极管、负载三者共同承担,而负载承担的是稳定的5V左右,其他的67V电压是由三极管和3K电阻承担的,所以在实际测试时使用热成像仪观察可知,蜂鸣器响的时候,这个电阻会明显发热。所以这是一个把72V电压降低到5V的降压电路,但是成本极低,大约1.5毛就可以搞定。这个电路的局限就在于,能输出的电流非常小。超过10mA的连续电流输出,就已经有很高的风险了。本身从72V这种电压降压到5V的DC-DC就不太多(相比于30V以内的DC-DC器件的数量),而且还不便宜。如果需要的电流很小,而且对成本要求比较高,这或许是一个不错的电路,当然,前提是对可靠性、稳定性的宽容。拆解这种电子小产品总是能时不时给你一些震撼,会让你发现,原来自己设计的电路还是太贵了,哈哈。大家还有什么想拆解的可以在评论区留言。
儿子的儿童相机,下午才拿到,晚上就被我偷偷拆解了
说明:本文首发于公众号:儿童益智成长,现授权发布于嘉立创社区。前几天带儿子去医院,旁边有个小女孩拿了一个儿童相机玩,我儿子就跟着人家看,似乎很感兴趣的样子。于是我就赶紧给他也下单了一个儿童相机。别的小孩有的,我也要努力让他拥有。相机到货了。这样看可能感觉不来大小。和我的相机对比一下,就能看得出这玩意有多小了。和真正的相机布局还挺像样,拍照按钮被放在了右边握手的位置的顶部。右侧面有充电口和SD卡插槽,这充电口还是Micro-USB,真难受。左侧面有一颗螺丝,这也是整个机身唯一能看到的螺丝。镜头。开机之后进来是这个画面,需要选中相机图标并点击确认才能进入相机拍照。这一点我不是很喜欢,作为一个相机,开机之后应该直接进入拍照画面,其他的功能或者设置都作为菜单即可。拍照试试,有种螳螂捕蝉黄雀在后的感觉。这个是用它拍的照片,清晰度实在感人。看看照片的属性,分辨率是2048*1536。买的时候看到的像素可是2000W啊?请问2000W像素在哪里?难道2000W又是型号了?退一万步讲,2048*1536的分辨率下来,虽然没有2000W,但是也不至于糊成一团啊。糊归糊,这个相机拍照的时候,还是有许多贴图可以用的,给小孩子玩,勉强也是够了,毕竟只花了39块钱嘛。体验完了,我们来快速拆解一波。先把镜头这一块给拿掉,就可以看到里面的摄像头模组和FPC排线了。接下来拆掉左侧面唯一的一颗螺丝,把外壳打开。拆掉固定电路板的三颗螺丝,掏出电路板。这是板子背面,上面有拍照按键、SD卡座、蜂鸣器、电池、屏幕和摄像头排线连接器。板子正面右边是一颗LQFP-64封装的芯片,看logo是我不认识的。这颗芯片完成了相机的全部功能。左边是蜂鸣器驱动、电源电路、按键电路等。看到这个板子的形状,大概就知道它是怎么拼版的了,我去PS里复制了一个板子出来,旋转180度放上去,发现完美契合,连掰开位置的邮票孔都完全对上了。不过这个拼版中间留出那么宽的槽,还是有点浪费板子面积,应该还可以再紧凑一点。另外,如果做成阴阳板的画,贴片正反面只需要一套程序,效率会更高。LCD显示屏的芯片我估计是ILI9225G之类的。淘宝搜了一下这种屏幕一个价格大概10元左右,如果批量做这种小相机,估计价格会低很多。摄像头模组。整个儿童相机里就这些东西,您觉得值39元吗?
这是泰山派的板子吗?沉金做的真好,图三的阻容密度是真的大,看起来是用了盘中孔,不然做不到这个密度的。 #嘉立创PCB# #立创泰山派#
嘉立创的彩色丝印的PCB看着也太漂亮了 #嘉立创PCB# ,有机会一定要试试。
一个持续售卖八年的电子体温计,拆开看看内部都有什么?
2016年的时候,我在网上购买过一个体温计。 当时觉得做工很精致,所以拆开看了内部结构。内部结构和外部一样精致,当时对于电路板简洁的设计实在是太喜欢了,所以后续画电路板都或多或少有受到这种影响。比如一些让板子看起来更高级的细节:PCB使用哑光油墨;阻容器件不要绘制丝印框;不要把位号放在丝印层;尽量使用沉金板。前几年我又买了一个这个体温计,一直用到现在。最近家里能拆的不是已经拆了,就是正在拆解的路上,所以这个体温计当然也不能逃过我的毒手了。 这个产品的设计非常圆滑,曲线很漂亮。测温头部分是金属的,正面有一个小小的显示屏和用户按键,这基本上就构成了一个有输入、有输出、有测量、有计算的典型的电子系统。 测量时这个屏幕显示的内容是这样的。字体看起来很简洁美观。 体温计的背面是产品相关信息、有产品名称、型号、使用的纽扣电池型号、公司,另外需要注意,第四行说明这个体温计属于医疗器械,这很重要。开始拆解,第一步显而易见就是拿掉电池仓盖。 把电池从电池仓里拿出来,可以看到用的是CR1220的锂电池,这个在外壳上也有写。 接下来理论上内部黑色的部分一抽就可以抽出来。我记得16年拆解的时候,就是无损拆解出来的。但是这次拆解的时候,过程不顺利,最后的结果是有损拆解,尴尬了,年龄大了不中用了啊。拆解的过程中发现按键前面这部分有卡扣,但是没有处理好。 等到把内部部件抽出来之后,已经彻底GG了。 电路板是安装在最下面的这个黑色壳子中的,翻过来背面就可以看到。 从背面可以看到,这个板子的生产周期是1852,也就是18年52周,这已经是年底了啊,那我应该是19年购买的。右边第一行丝印,BJMMCHB04.PCB,这个我读了一遍发现应该是“北京秒秒测HardwareBoard04”的意思吧。下面的TVS T-D是啥意思我不懂,欢迎前辈来科普。再下面的94V-0是指可燃性能标准UL94,用来评价材料被点燃后熄灭的能力。V-0是最高等级。 板子上主要的元器件就是上面这些,真的是极致的简洁呀。测温头的温度要使用单片机采集,应该是需要做信号放大的,但是并没看到,估计是单片机内部自带PGA了。这个单片机还同时完成了蜂鸣器驱动、按键输入、屏幕驱动等功能。整个板子上除了一颗MCU只有五个电容和一个电阻。按键板和蜂鸣器的连接方式都是弹片,这种方式装配非常方便。我拆了很多这种小产品,基本上做工都是能生则省,大多用的单面板,丝印层都要省掉,PCB焊盘沉金简直就是丧心病狂的想法了。而这个产品里的两个板子用的都是沉金的,这一点好评。#嘉立创PCB#前文也说过了,这板子简洁、优雅的设计让我学到不少东西,比如器件不加丝印边框和位号、哑光油墨、焊盘沉金等等。放大看看这个封装为SSOP24的MCU芯片,用的是合泰的HT66F317,是个内置LCD驱动器增强A/D型单片机。又到了拍全家福的环节。总而言之,个人认为这是一款非常不错的产品,内部用料很足,平时在家里准备一个是很不错的。我把手里的有损拆解了,得赶紧扔掉,然后趁老婆不注意再买一个放回原来的位置。