老外如何「拆解」並「反向」了台超聲清洗儀

儘管替換FET、並檢查所有組件，但我沒把機器修好。於是，為了更好地了解電路，我逆向設計了PCB，並畫出了這個原理圖。

我的超聲清洗儀用了不到兩年就壞了，所以我乾脆把它拆了。

我曾經修理過類似機器，更換了驅動超聲感測器的兩個高壓晶體管後就又重新工作了。但同樣的伎倆用在這台機器上沒有奏效。

我仍然在努力找故障的原因。下面是具體的拆解。

這台Fisher Scientific公司的超聲清潔儀由著名的超聲波清潔公司Branson製造。這是一個簡裝版本，沒有裝配加熱器或計時器。

雖然我知道沒水的情況下干燒會導致電子元器件炸毀，所以使用一直很小心。它被搬到3000英里外，放在潮濕的佛羅里達州的某個車庫用了兩年，似乎正是這個原因導致其完蛋的。

這個型號有一個2.5加侖的水箱，對於我的哈雷摩托化油器來說都足夠用了。它也適用於眼鏡，珠寶和其他需要清潔的東西。水箱側面的臟屑是由於蒸發的清潔液、以及加利福尼亞州使用的硬水造成的。我現在使用蒸餾水和Branson MC-3清潔劑。

本機沒有強制的風冷。相反，它在側面有些插槽，前後也有插槽，所以自然對流可以冷卻電路板。當我在eBay上買來時，機身就有些污漬，其他污漬是因為距離我的氯化鐵電路板蝕刻太近弄上去的。

機身前面有些未使用的螺絲孔。但側面不是通過螺栓，而是通過內側的blind screws(盲螺絲)附接上去的。蓋子似乎是注射成型的。

機器後面有四個螺絲。方形螺母放置在側蓋中，因此注塑模具有一些昂貴的滑塊，來實現這些特性。組裝本機時，別忘了把這些方形螺母放回來。當你拆解時，不要讓螺母掉在地毯上找不著了。

後板上有一個鋁盤，用於擋住EMI（電磁干擾）交流輸入插孔，還有一個橡膠通孔，用於水箱排水管。白色標籤顯示該機器型號是Bransonic B5200R。1.5A的額定電流對於這台185W的機器來說差不多沒問題。紅色標籤是一個多語言的警告。

後蓋的內部對於注模部件來說，顯示出了良好的模具設計。我猜其材料是ABS，或ABS-聚碳酸酯混合物。

後面的鋁板上裝有一個EMI濾波器，用來保持傳導電氣雜訊不會從機器中流出。

輸入EMI濾波器有5A保險絲。我花了一個小時的時間來翹起凹槽後面的小標籤，把保險絲弄出來。在我給電路板上換了3A的內部保險絲後，這個保險絲燒了。

深入研究電路

這是機器的背面。超聲感測器是較老的平面壓電型。有一個電路板和一個安裝在鋁基板上的鐵芯電感。該面板滑入蓋子上的插槽，當您擰緊後面板時，該面板將被裝緊了。

注意從EMI濾波器到底板上的螺柱的接地線。該螺柱還具有導線，連接到排水管的底部，為水箱提供接地。

設計就是這樣的，您可以連接所有部件，並運行已打開的機器。我加了一根跳線，將水箱接地，原來的電線不夠長無法接地，我可不想要埋個安全隱患。盡量不要打破安全措施，這是你不會觸電的保證。

您可以看到兩個內側螺絲固定在前面板上。

PCB有兩個450V FET和一個交叉連接的變壓器來驅動FET進入振蕩。前面的黃色電感是一個共模扼流圈。左側的所有未使用的引腳都用於加熱器、定時器和此簡化版本中未使用到的其他功能。

軸向保險絲與FET一起熔斷了，所以我添加了一個串聯保險絲。儘管替換FET、並檢查所有組件，但我沒把機器修好。

於是，為了更好地了解電路，我逆向設計了PCB，並畫出了這個原理圖。

2.2μF的電容不足以製造直流匯流排，電路必須通過120Hz整流交流輸入、來調製成40kHz輸出。這是一個合理的設計權衡。它提高了功率因數，避免使用大的、昂貴、不可靠的鋁電解電容器。

鐵芯電感器提供阻抗，傾向於清除壓電感測器雜亂的阻抗波動。像晶體管一樣，輸入阻抗隨施加頻率的變化很大。

有了這個原理圖，我開始用我的LeCroy示波器探測PCB，嘗試弄清楚故障的原因。

我已經檢查了所有的二極體、電阻和電容器，也替換了FET。

我很難相信鐵芯電感器短路， 磁性一直都是連續的。除了逆向工程原理圖外，我layout了一個替換PCB。如果還找不出問題，我就打算去打塊新板子。這機器要賣為400至700美元，所以我還是捨不得丟掉。

（原文發表於EDN美國版Teardown: Reverse engineering an ultrasonic cleaner，胡安編譯）

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