一种无线充电动牙刷方案

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/XB5352，XB5352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座	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管	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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