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  • 一种无线充电动牙刷方案

  • 2019-12-24 09:26 1981

现在很多家庭已经有在使用电动牙刷,电动牙刷也越来越被消费者接受,接下来我们就来介绍一下电动牙刷。


电动牙刷通过电动机芯的快速旋转或震动,使刷头产生高频震动,瞬间将牙膏分解成细微泡沫,深入清洁牙缝,与此同时,刷毛的颤动能促进口腔的血液循环,对牙龈组织有按摩效果。


目前市面主要分声波牙刷和超声波牙刷;按供电方式又分为插电源和用电池驱动电动牙刷。


现在,我们来推荐一种无线充电动牙刷方案。该方案分充电座和手柄两部分。


一.充电座部分

作为电源输入端,可与手柄分离。

充电供电: DC/5.0V

 

二、手柄部分

是电动牙刷的主体部分。

锂电3.7V/600mAh,一个按键,3个档位白光LED,2个充电指示LED(红色指示充电;绿色指示充满电指示)


1.手柄功能

A. 手柄处于关机,机子上无LED点亮;

点按按键1次,开机,档位处于第一模式,LED1白灯点亮,每30秒停机0.5秒,提醒换位置,中间不按键两分钟自动停机,同时LED1熄灭;

B. 点按按键2次,档位处于第二模式,LED2白灯点亮,每30秒停机0.5秒,提醒换位置,中间不按键,2分钟后自动关机,同时LED2熄灭;

C.  点按按键3次,档位处于第三模式,LED3白灯点亮,每30秒停机0.5秒,中间不按键3分钟后自动关机,同时LED3熄灭;

D. 点按按键4次,关机

E.  如连续按按键顺序: 关机---第一档----第二档----第三档关机- --第一档….第四档---……循环。

F.  在任何档位长按按键1S关机

G. 本机带有记忆功能,自动保存上次使用的档位。

H. 低电提示:3.3V红灯亮提示充电,3.0V红灯闪烁5次后自动关机


2.手柄充电功能

A. 当手柄放入无线充电座进行充电,手柄上的按键无效(即无功能);

B. 充电时,手柄上的红色LED闪烁,表示正在充电;充满时绿色LED灯常亮,表示电池已经充满电;注意:档充满电后,从充电座内取出手柄,绿灯灭掉,手柄处于关机状态。


三、原理实现


1.充电底座


接入5V直流电,直接给MCU上电,选用的松翰的SN8F5701,支持5V直接供电,可以省掉一个LDO降压的环节。MCU两个PWM控制MOS管开关,从而实现对线圈L1的频率的控制,进而产生磁场和电动势,作为无线充的发射端。

  

  


2.牙刷手柄


1)电源和控制:

电源端为线圈,作为无线充的接收端,可以为电池充电。电池可以直接直接给MCU供电,VDD自带有AD,可以实现电量监测。MCU控制按键功能、LED指示、充电控制、马达控制、功耗控制等,是整个系统的核心器件。


2)电池保护:

IC选用赛芯微的XB5351/XB5352XB5352具有电池应用所需的所有保护功能,包括过充电、过放电、过电流和负载短路保护等。准确的过充电检测电压确保安全和充分利用充电。在存储期间,低待机电流会从电池中消耗很少的电流,性价比高。

  


3)指示灯:

指示对应的功能状态指示,选用0402/0603就可以,由MCU软件进行控制。

  


4)按键开关:

选用轻触开关,作为开关机、档位控制的媒介。

  


5)马达驱动:

选用CST118S,单通道直流马达驱动器,单通道内置功率MOS全桥驱动,最大连续输出电流可达1.8A。属于常用型号,马达可以选用声波、超声波或其他马达。


  


四、设计选型

请实际情况选择,本文提供参考BOM,请自行验证。


充电底 座

牙刷手柄

牙刷手柄

品名

规格

数量

品名

规格

数量

品名

规格

数量

DC

直流5V 输出

1

IC

SN8F570213 SOP14

1

电容

100NF 0603

2

IC

SN8F5701 SOP8

1

IC

CST118 SOP8

1

电容

10NF 0603

3

MOS

P5806NVG SOP8

1

LED

LED write

4

电阻

47K 0603

3

电容

100nf 1206

1

LED

LED RED

1

电阻

100K 0603

2

电容

10UF 10V 0805

1

LED

LED GREEN

1

电阻

2K 0603

1

电容

10PF 0603

1

按键

KEY 5.2_5.2_2.0

1

电阻

3.3R 0402

1

电阻

0R 0603

2

电池

3.7V

1

电阻

100R 0603

5

电阻

51R 0402

1

电容

22NF 1206

1

电阻

10K 0603

2

线圈

2P_6MM

1

电容

10UF 0603

2

二极管

K14 SOD123

2

PCB

1

锂保

XB5352 SOT23-5

1

三极管

SS8550

1

马达

直流电机

1

三极管

SS8050

1

PCB

1

线圈

1













































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