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CST118S在一种无线充电动牙刷方案上面广泛应用

点击次数:667发布日期:2021-10-28
CST118S在一种无线充电动牙刷方案上面广泛应用

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
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,(其实锂保芯片也可以用MX3510,MX3520C5,MX5320T5,MX3520E8,MX3520P8)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。

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CST118S最大连续输出电流可达1.8A。CST118S属于常用型号(矽源特科技)供应,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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