【前言】
反渗透净水器，这款家庭必备的守护者，为您的亲人筑起了一道安全屏障。它不仅能够将杂质、铁锈、胶体、细菌和病毒统统拒之门外，更能将那些潜伏在水中的放射性粒子、有机污染物、荧光物和农药一并清除，甚至还能赶走那些让人讨厌的水碱和重金属。想象一下，当您烧开水时，不再有水碱的困扰，而且每一滴水都是清澈见底，纯净无瑕，这是多么令人安心的事情啊!
不仅如此，使用反渗透净水机烹饪的食物，无论是煮饭、煲汤、泡茶还是冲咖啡，都能保留食物的原汁原味，同时充分释放食物中的营养成分，让您的每一餐都更加美味，更加符合人体健康的需求。
根据中研普华产业研究院发布的《2024-2029年净水器产业现状及未来发展趋势分析报告》显示：截止2023年，全球净水器行业市场规模为1128亿美元，同比增长6.71%。预计2029年全球净水器行业市场规模达到1865亿美元，同比增长10.16%。从国内方面来看，2023年国内净水器行业供给规模达到284亿元，同比增长2.52%。
本期Big-Bit拆解为大家带来沁园牌反渗透净水器的拆解，让我们来看看这款净水器内部的设计和用料吧!
▲数据来源：中研普华研究院
【主要元器件预览】
赛元微MCU SC92F7593
LK三端稳压器IL2576
安世 逻辑芯片 74HC04D
上海庆科 Wi-Fi微控制器 MX1290
【沁园牌反渗透净水器工作原理】
沁园牌反渗透净水器的基本原理是利用RO(反渗透)膜的分离特性，通过精心设计的逆压系统来实现。该系统在RO膜的入水侧配备了增压泵，其作用是提高水压，使之高于RO膜本身的渗透压。这样一来，在膜的两侧形成了压强差，促使水分子逆渗透通过RO膜，被引导至出水口。
然而，RO膜本身较为敏感，容易受到市政供水中氯的损害，且不适合在含有较多杂质的水质环境中直接使用。为了保护RO膜并延长其使用寿命，沁园牌反渗透净水器在RO膜前设置了两道预处理滤芯：PP棉滤芯和活性炭棒滤芯。PP棉滤芯首先拦截较大颗粒的杂质，如泥沙、铁锈等;活性炭棒滤芯则进一步去除水中的氯和其他有机物质，为RO膜提供了额外的保护层。这种多级过滤设计确保了水质的纯净，同时保障了RO膜的有效运行和净水器的整体性能。
【沁园牌反渗透净水器】
第一眼看上去，沁园牌反渗透净水器非常小巧，机身很薄，可以轻松搬运。
▲屏幕按键特写
▲接口细节
▲产品信息细节
产品名称：沁园牌反渗透净水器
型号：KPL3916
环境温度：4℃~40℃
环境湿度：≤90%
使用水源：市政自来水
使用水温：5℃~38℃
进水压力：0.1MPa~0.4MPa
额定电压：直流24V
额定功率：108W
防触电类型：III类
净水流量：1.5L/min
总净水量：7000L
【沁园牌反渗透净水器详细拆解】
首先将沁园牌反渗透净水器背面螺丝进行拆卸。
内部关键模块很轻易就显露出来了。
所有模块的螺丝拆卸下来之后，可以得到屏幕触摸模块、电源模块、Wi-Fi模块、浓水电磁阀、高压开关、进水电磁阀以及隔膜泵。
【屏幕触摸模块】
屏幕触控MCU来自赛元微。型号：SC92F7593。这是一系列增强型的超高速 1T 8051 内核工业级 Flash MCU，指令系统完全兼容传统 8051产品系列。应用于各种物联网控制、大小智能家电和智能家居、充电器、电源、航模、对讲机、无线通讯、游戏机等工业控制和消费应用领域。封装：SOP28。主要用于沁园牌反渗透净水器的主控面板的屏幕触摸控制。
【电源模块】
继电器来自三友家。型号：SDR-S-124DM。主要用于保护、控制电路。
三端稳压器来自LK。型号：IL2576。1L2576系列稳压器是单片集成电路，非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器(降压转换器)。该系列的所有电路均能够驱动3.0A负载，具有出色的线路和负载调节性能。 这些器件提供3.3 V，5.0 V，12 V，15 V的固定输出电压和可调输出版本。这些稳压器首在最大限度地减少外部元件的教量，从而简化用源设计。封装：TO-220。主要用于对不稳定的直流电源进行稳压,将输入电源转换为稳定的输出电压。
【Wi-Fi模块】
Wi-Fi模块来自上海庆科，型号: EMW5080，它是EMW3080(B)的5V模块，单5V供电、集成Wi-Fi和Cortex-M4F MCU的嵌入式Wi-Fi模块，最高支持133M主频和256K RAM，自带4Pin 5V供电及串口接插件。
EMW5080运行MiCO物联网操作系统。MiCO系统集成了底层驱动、Wi-Fi通信协议、TCP/IP协议栈、多种安全加密算法、EasyLink/阿里AWS智能配网，以及云服务接入协议，为用户提供安全、稳定的物联网接入固件。该Wi-Fi模块主要用于帮助实时监测水质和滤芯使用情况，让用户更加方便地了解净水器的状态。
超高集成度的 Wi-Fi 微控制器 来自上海庆科，型号：MX1290。MX1290是一颗MCU Wi-Fi SOC，包含ARM Cortex-M4F内核处理器和1x1 2.4GHz单频段Wi-Fi子系统以及电源管理单元。处理器主频高达133MHz，同时SoC内部集成了256KB SRAM，512KB ROM，它还包含UART、I2C、PWM、SPI等丰富的外围接口，仅需要提供DC 3.3V电压，一个40MHz晶振以及片外Flash即可工作。
【进水电磁阀】
它的位置在第一级滤芯之后，泵之前，作用就是纯水机通电时打开允许水流通过。当纯水机的电源(比如低压开关断开，高压开关断开)断开时，就会自动断开水流，不再让水进入机器系统的后半部分。
【高压开关】
高压开关位置在膜之后，碳之前也是水压控制电源开关，当压力桶的水满后压力达到设定的停机压力时，断开机器工作电源，机器停止工作。高压开关的设定，是为了保证压力桶的使用寿命。
【逻辑芯片】
逻辑芯片来自安世，型号：74HC04D。它采用CMOS工艺，工作电压范围为2V到6V，可以在工业温度范围内工作。74HC04D是一款高性能的逻辑芯片，具有高速运算、低功耗、多路输出等特点，广泛应用于各种数字电路和模拟电路中。封装：SO-14。这颗逻辑芯片在沁园牌反渗透净水器中的作用是控制整个净水器的运行,处理数据、发生和传递控制信号。
该芯片的主要特点如下：
- 宽电源电压范围从2.0V到6.0V
- CMOS低功耗
- 高抗噪声能力
- 闭锁性能超过100 mA/JESD 78二级B
- 符合JEDEC标准:
- JESD8C(2.7伏至3.6伏)
- JESD7A(2.0伏至6.0伏)
- 输入级别:
适用于74HC04:CMOS电平
适用于74HCTO4:TTL级别
HBMJESD22-A114F电压超过2000V
亳米JESD22-A115-A超过200伏电压
- 多个软件包选项
- 规定在-40°C至+85°C和-40℃至+125°C之间
【浓水电磁阀】
作用于每次泵启动时，对RO膜进行冲洗，防止RO膜阻塞。
【隔膜泵】
隔膜泵厂商来自宁波强生电机有限公司，它的作用是给自来水(水压一般为0.1～0.4MPa)加压达到0.5～0.8MPa，以满足RO膜制水的压力及流量需求。
具体参数：
额定电压：24V DC
最大电流≤4.0A
工作电流：≤2.8A
自吸高度：≥1M
进水压力：30PSI
堵转压力135±15PSI
工作压力(70PSI)下的流量≥3.2LPM
防水等级：IPX4
厂商：宁波强生电机有限公司
【用户体验】
沁园集团股份有限公司自1998年成立以来，已经发展成为全球领先的饮水设备制造商。该集团不仅成功研发出世界上首台饮水机专用的净水器，还创造了首台无热胆节能速热型饮水机，其创新实力和深厚的行业经验毋庸置疑。
沁园品牌在净水器领域的表现尤为出色，其产品在净化效果、出水速度和整体品质上均获得了消费者和行业的高度评价。这种卓越的性能使得沁园牌净水器在市场上占据了显著的份额，并赢得了良好的口碑。
这款紧凑型净水器因其美观节省空间的设计以及卓越性能，赢得了广泛好评。它不仅安装方便、水质纯净，提供清澈的饮用水，还拥有快速出水和低噪音的优势，提升了使用体验。超薄机身设计也确保了它能轻松适应各种厨房环境。
【半导体器件应用网总结】
通过拆解可以发现，上海庆科超高集成度的 Wi-Fi 微控制器MX1290 、赛元微的SC92F7593屏幕主控MCU和安世的74HC04D逻辑芯片，这三款芯片在沁园反渗透净水器中的主要芯片，确保了产品的高性能和稳定性。
上海庆科超高集成度的 Wi-Fi 微控制器MX1290 包含ARM Cortex-M4F内核处理器和1x1 2.4GHz单频段Wi-Fi子系统以及电源管理单元。处理器主频高达133MHz，包含丰富的外围接口。它主要用于实时监测水质和滤芯使用情况，让用户更加方便地了解净水器的状态。
赛元微SC92F7593屏幕主控MCU是一款增强型的超高速1T 8051内核工业级Flash MCU，应用于各种物联网控制、大小智能家电和智能家居等领域。它主要用于沁园反渗透净水器的主控面板的触摸控制。
安世74HC04D逻辑芯片采用CMOS工艺，具有高速运算、低功耗、多路输出等特点，广泛应用于各种数字电路和模拟电路中。这颗逻辑芯片在沁园牌反渗透净水器中的作用是控制整个净水器的运行，处理数据、发生和传递控制信号。
据了解，沁园牌反渗透净水器的主要芯片的供应商上海庆科、赛元微以及安世都是很有实力的厂商，安世半导体为IDM企业，是全球最大的IDM标准器件半导体供应商，拥有自己的设计、制造及封装工厂，2018全年生产总量超过1000亿颗稳居全球第一，在模拟半导体领域实力强大，旗下产品涉及极具发展潜力的5G移动通信、智能汽车、物联网等热门领域。
上海庆科是国内领先的物联网系统解决方案提供商，为全球企业客户提供产品及场景智能化服务。2010年成立至今，庆科信息已服务全球超过1000家企业，在智能家电、智能家装、智慧社区等领域积累了丰富的产品和项目经验。
赛元微电子成立于2011年，公司以核心技术、先进的设计能力及数字模拟整合技术能力为客户提供高抗干扰、高可靠性的8位和32位微控制器(MCU)产品，公司产品全部拥有自主知识产权并在技术上处于领先地位。
采用了上述优质厂商提供的元器件的沁园牌反渗透净水器，自然能够保证卓越的净化性能和稳定的运行效果，为用户提供健康、安全的饮用水，满足用户对高品质生活的追求。 |
