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电动牙刷无线充电+BLDC方案
录入时间:2022/5/6 13:08:02

2022年5月6日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下品佳推出基于新唐科技(Nuvoton)MS51FB9AE芯片的电动牙刷无线充电+BLDC方案。

图示1-大联大品佳基于Nuvoton产品的电动牙刷无线充电+BLDC方案的展示板图

随着人们对口腔卫生的重视程度逐渐提高,电动牙刷凭借着更强的清洁能力获取了众多消费者的青睐。据相关研究证明,相比传统手动牙刷,电动牙刷可多清除38%的牙菌斑,而其在高速运作时所产生的轻微振动,也能够促进口腔的血液循环,对牙龈组织起到意想不到的按摩效果。依托着以上特点,电动牙刷可从全方位为用户带来更好的使用体验。由大联大品佳基于Nuvoton产品推出的电动牙刷方案,简化了电动牙刷的无线充电和电机BLDC模块的设计,大大缩短了用户研发时间。

图示2-大联大品佳基于Nuvoton产品的电动牙刷无线充电+BLDC方案的场景应用图

新唐科技(Nuvoton)是一家成立于2008年的IC设计公司,专注于微控制IC、电池监控IC、影像感测IC、IoT应用IC、半导体组件等产品的研发。凭借着灵活的技术、先进的设计能力及高超的数字模拟整合能力,公司旗下产品在工业、汽车、通讯、消费电子及计算机市场皆具领先地位。

本方案在无线供电的设计上采用了Nuvoton旗下的MS51FB9AE微控制器,利用Nuvoton专有的无线供电协议/通讯模块,使方案兼容Qi标准5W、7.5W/5W、15W/5W三种类型,转换效率可达85%,并且具有过温、限流、金属异物检测等保护功能。借助此优势,本方案不仅实现了无线供电,同时还支持双向信息通信,通过初次级线圈进行UART数据传输,且通信速率可达2.4Kbps,非常适用于需要在密闭隔离产品间通信的设备。

图示3-大联大品佳基于Nuvoton产品的电动牙刷无线充电+BLDC方案的方块图

在BLDC电机的设计方面,本方案通过使用NuMicro®MS51FB9AE主芯片搭配NCT3605闸级驱动器,来实现闭回路控制的直流无刷电机(Brushless DC,BLDC)系统设计。该电机控制系统的原理是通过6信道的PWM功能,产生三个相位(U,V,W)的占空比信号至闸级驱动器,再通过闸级驱动器控制MOS以驱动马达旋转。在运行时,系统会先使用ADC采样可变电阻的电压决定目标转速,再经由电机内部的传感器回授霍尔信号计算实际转速,并通过闭回路控制回授补偿。因此,即使负载大小改变也能快速修回目标转速。

核心技术优势:

Ÿ   丰富的产品资源,可以一站式解决客户产品设计需求;

Ÿ   实现无线供电+无线UART数据传输一体化;

Ÿ   符合Qi标准5W方案,通过Qi Ver 1.1.2认证(No.:GZES1411013461IT);

Ÿ   满足各类设计需求,提供无线充和BLDC的软硬件开源码;

Ÿ   便捷的本地化技术支持,实时解决客户各种技术困扰;

Ÿ   单芯片低成本解决方案;

Ÿ   无线充TX端集成无线充电初级线圈控制、充电电流回馈解析和充电功率调整三部分功能;

Ÿ   无线充RX端集成无线充电接收、电池充放电管理和BLDC电机控制三部分功能。

方案规格:

Ÿ   MS51(8位1T 8051);

Ÿ   Flash最高达32 KB;RAM最高达2KB;

Ÿ   电压工作范围:2.4V ~ 5.5V;

Ÿ   工业级工作温度:-40 ~ +105℃;

Ÿ   外设资源丰富:4组16位Timer、WDT、WKT、UART、SPI、I2C、3组互补双通道/6组单通道输出PWM、ADC;

Ÿ   优异的ESD&EFT;

Ÿ   抗干扰能力:EFT/4kV&ESD HBM最高达8kV;

Ÿ   封装支持:MSOP10/TSSOP14/QFN20/TSSOP20/TSSOP28/QFN33/LQFP32。


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