CST118S在一种无线充电动牙刷方案上面广泛应用
发布日期:2016-09-01
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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，(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。
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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