冬天天氣干燥，加濕器成為居家必備的小電器。這些加濕器一般采用陶瓷高頻霧化片，將水霧化成1-5μm的超微粒子，達(dá)到霧狀感覺。其中，陶瓷霧化片的頻率常用有3MHz、2.4MHz、1.7MHz或者110kHz，本方案采用1.7MHz。

方案特點(diǎn)

該系統(tǒng)以HS23P3411為控制核心MCU，通過內(nèi)置16MHz主頻PWM分頻輸出接近霧化片諧振頻率(1.7MHz)的方波，占空比40%，經(jīng)過三極管推挽電路驅(qū)動(dòng)MOS管，使霧化片工作在諧振頻率附近，通過AD采樣霧化片兩端的電壓來判斷是否工作在諧振頻率。

加濕器電路原理圖

傳統(tǒng)的加濕器每個(gè)振蕩片都是通過人工調(diào)節(jié)，使電路的頻率達(dá)到每個(gè)振蕩片的諧振頻率附近。這樣的做法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)效率不高而且隨著使用時(shí)間的推移，振蕩片的諧報(bào)頻率還會(huì)發(fā)生偏移，如果不手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么加濕器的霧化效果就會(huì)變得很差。

基于HS23P3411 MCU開發(fā)的加濕器，可以自動(dòng)追頻到諧振點(diǎn)。霧化片兩端的電壓和它的振蕩頻率的關(guān)系呈正太分布。通過電壓與頻率的變化關(guān)系，利用軟件算法可實(shí)現(xiàn)最佳頻率點(diǎn)追蹤，讓霧化片始終工作在最佳頻率點(diǎn)。

基于HS23P3411單片機(jī)開發(fā)的加濕器，利用霧化片有水時(shí)和無水時(shí)的電壓特性變化來檢測(cè)是否有水。正常工作時(shí)，霧化片的震蕩電壓穩(wěn)定在一個(gè)正常的范圍內(nèi)，且變化不大。水量減少到一定程度或無水時(shí)，振蕩片兩端電壓會(huì)突然增大或上升，通過這樣一個(gè)變化規(guī)律來確定加濕器是否有水。

為了省電，本方案電流可根據(jù)客戶要求調(diào)整，需要注意的是，出霧量也會(huì)隨著電流的減小而減小。

BOM表

本方案BOM核心元器件為HS23P3411 8主控芯片、AP15N10D MOS管、1.7MHz霧化片。

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HS23P3411 為8位MCU芯片，內(nèi)置可校準(zhǔn)16MHz振蕩器(最大可配置為24MHz頻率，且頻率可通過寄存器軟件調(diào)節(jié))，這個(gè)主頻可變特性可以很好應(yīng)用在加濕器應(yīng)用。HS23P3411采用低耗高速CMOS工藝制造，內(nèi)部包含一個(gè)12位的ADC，一個(gè)2K*16-bit的EPROM。HS23P3411，2K的ROM空間可以寫一些可靠的算法以及一些拓展功能。12位高精度快速AD可以快速準(zhǔn)確的采樣電壓、電流信號(hào)。

AP15N10D是柵極電壓為4.5V的MOS管，VDS為100V，VGS為±20V，主要用于電源管理、負(fù)載切換和PWM應(yīng)用。

1.7MHz霧化片的精度為士50KHz誤差，也就是1.65MHz-1.75MHz之間，所以每個(gè)霧化片的諧振頻率是不一樣的。為了達(dá)到最好的霧化效果，需要PWM波驅(qū)動(dòng)的頻率在霧化片的諧振頻率附近，不能相差太多。

審核編輯：符乾江