珊瑚虫冷水机拆解及优化

家里有一个20升左右的小鱼缸，由于有控制水温的需求，需要弄一台恒温机，冬天加热，夏天制冷

由于水体量较少，可采用半导体制冷和加热的方式，网上有很多diy的教程，刚好在闲鱼上看到一款珊瑚虫冷水机，可制冷及加热，100元，和diy的成本差不多，拿下

功率号称100w，支持30升水体

 

拆机
拆开后面的四颗螺丝，较深，需要长的十字起子

拆开后的样子

从下往上是进出水口，制冷片，散热器及风扇，控制电路板
散热器前后各安装了一个散热风扇，前厚后薄

控制板图片

上面的2 pin绿色插头是温度传感器的探头输入

下面的4 pin插头对应的信号
1口 12v电源负极输入
2口 12v电源正极输入
3口 两个风扇的负极输入，制冷片的负极输入
4口 两个风扇的正极输入，制冷片的正极输入

制冷机的冷热切换就是变换3、4口的电源极性，当制冷时，3口为地电平，4口为12v，当制热时，3口为12v，4口为地电平。当达到设定温度时，3口和4口都是地电平，制冷片停止工作。散热风扇只在制冷模式启动，在制热模式下，由于风扇的正负电源反接，风扇处于保护停止状态。

优化1：风扇启停控制

上述风扇接线是不合理的，要杜绝风扇反接情况，只需调整一下接线，就可以实现同样功能，就是两个风扇的负极从3口改到1口，两个风扇的正极还是接在4口即可。
但是，制热模式其实散热风扇也是需要打开的，此时制冷片的工作面发热，为进出水升温，散热器接冷的一面，如果风扇不开，散热器会越来越冷，影响制热效果，此时如果风扇打开，可以促使冷面升温，提升制热效果。

因此我们需要改动一下电路，使制冷和制热时风扇都开启，到达预设温度后再关闭。

要实现此功能，只需要将3口和4口分别接一个二极管，然后连在一起即可，这样当3口和4口，只要有一个为12v，即可打开风扇，当两者都为地电平时，风扇关闭。

优化2：风扇降速

第二个优化点是风扇噪声。风扇降噪有几种方法
1、换噪声小的风扇
2、串接电阻进行分压限流
3、对风扇电源进行pwm变换，通过旋钮调节转速
4、换4线风扇然后买pwm模块，通过旋钮调节转速
5、用dc降压模块调整风扇电源

先不考虑换风扇，第2种方法分压电阻会有较大功耗损失，会发热。第3种方法实测会产生高频噪声。第5种方法比较合适，运行平稳效率高，降噪显著，先用可调输出的dc降压模块进行测试，通过旋钮改变输出电压，发现输出5v时，风扇噪声就已经很小，因此最终采用5v稳压模块，将12v降压成5v提供给风扇使用。

两个二极管用整流桥的半边代替

5v稳压模块找了个手边现成的，带了两个usb接口，占地方，不太合适，将就用

 

优化3：外部扩展

用一根线将5v、9v和地线引出，做扩展用，可以给直流水泵供电，这样当达到设定温度时，不止制冷片和风扇停止工作，水泵也可以一起停止工作

另外加了一个对散热片的温度检测，测试风扇降速后的效果

扩展线和散热器温度线从面板上的圆孔拉出，盒盖之前把新电路板打胶，然后用电工胶布抱严实，防止短路。

改造完成

 

其他优化点：

这个东西其实故障检测是比较重要的，否则轻则导致制冷片损坏，重则导致煮鱼汤。

1、水泵故障检测

当水泵断电或故障或堵塞时，进出水口的水无法流动，在制冷模式下会导致结冰，在制热模式下会导致工作面温度急剧上升，可能导致制冷片损坏，这就需要增加对水冷头的温度检测，当温度过高或过低时切断制冷片的电源。

2、水温检测故障

如果水温检测探头离开水面，会导致冷水机一直工作，比如制热模式下，水温会一直升高，导致鱼虾死亡，这也需要增加对水冷头的温度检测，当水冷头的温度高于会低于预设温度且偏差较大时，切断制冷片电源。

3、风扇故障

如果风扇损坏或环境原因会导致散热器温度异常升高，减低制热或制冷效果，严重情况下可能导致制冷片损坏，因此最好增加散热片的温度检测，当温度异常时，切断制冷片电源。