CN211985758U - 智能牙刷 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种牙刷，尤其涉及一种智能牙刷。其结构精巧且充电方便。包括刷柄和刷头；其特征在于，所述刷柄内置空腔，所述空腔内设置有用于提供振动源偏心电机；所述偏心电机与控制器电路相连；所述控制器电路包括充电接收线圈电路、充电电路、主控模块、电容触摸开关电路及偏心电机驱动电路；所述充电接收线圈电路负责无线耦合充电；所述充电电路负责与充电接收线圈一起为锂电池的充电；所述电容触摸开关电路用于拾取手部的触摸信号，并传递给主控模块；所述偏心电机驱动电路用于接到主控模块的命令后，驱动偏心电机工作；所述主控模块负责根据电容触摸开关电路传递来的信号，在必要时，为偏心电机驱动电路传递驱动信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种牙刷，尤其涉及一种智能牙刷。
背景技术
目前，市面上的电动牙刷基本上都是采用按键式开关，而按键式开关在用户长期使用后容易造成损坏，且按键式开关与手柄组合安装，有进水漏电的风险。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种智能牙刷，其结构精巧且充电方便。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括刷柄和刷头；其特征在于，所述刷柄内置空腔，所述空腔内设置有用于提供振动源偏心电机；所述偏心电机与控制器电路相连。
所述控制器电路包括充电接收线圈电路、充电电路、主控模块、电容触摸开关电路及偏心电机驱动电路。
所述充电接收线圈电路负责无线耦合充电。
所述充电电路负责与充电接收线圈电路一起为锂电池的充电。
所述电容触摸开关电路用于拾取手部的触摸信号，并传递给主控模块。
所述偏心电机驱动电路用于接到主控模块的命令后，驱动偏心电机工作。
所述主控模块负责根据电容触摸开关电路传递来的信号，判断是否需要为偏心电机驱动电路发送驱动信号。
进一步地，所述刷柄上设置有触摸开关（电容触摸开关电路），所述控制器电路设置于刷柄的空腔内；该空腔内还设置有锂电池及无线充电接收线圈。
进一步地，所述刷头包括主刷头和副刷头；主刷头与刷柄一体式连接为牙刷，所述副刷头设置于主刷头一侧，副刷头与主刷头通过阻尼轴转动连接；清理牙齿外侧时，主刷头与副刷头平行，清理牙齿内侧时，副刷头与主刷头垂直。
进一步地，所述主刷头的尺寸大于副刷头尺寸。
进一步地，所述无线充电接收线圈采用线径0.3mm、直径19mm、300圈的空心电感，用于耦合充电发射高频电磁波。
更进一步地，所述充电接收线圈电路包括由二极管D2、D3、D4、D5组成的全波整流桥，该全波整流桥的交流电压输入端与无线充电接收线圈相连，该全波整流桥的单向脉动电压输出的负端接地，单向脉动电压输出的正端V-Charge与充电电路相连；且所述正端V-Charge为经电容C6、C7退耦滤波后的直流电压。
更进一步地，所述充电电路包括充电芯片TP4056，芯片TP4056的4脚经保护电阻R5与充电接收线圈电路的电压输出正端V-Charge相连，4脚还通过瞬态二极管D6相连；同时，TP4056的8脚也与正端V-Charge相连，TP4056的2脚与电阻RP相连后接地，且电阻RP选取1.5k；芯片TP4056的6、7脚为指示引脚，分别与发光二极管DS1、DS2相连；在正常充电情况下，DS1亮DS2灭，充满电时DS1灭DS2亮；芯片TP4056的5脚与锂电池相连，用于充电。
更进一步地，所述电容触摸开关电路包括电容触摸开关芯片TS01A，开关芯片TS01A的1脚与主控模块相连。
更进一步地，所述偏心电机驱动电路采用场效应管Q1，作为开关管；Q1的栅极通过保护电阻R4与主控模块相连，Q1的源极和漏极之间连接有续流二极管D1，防止电机的反电动势击穿Q1；Q1的漏极与电机相连；该电机的电源由锂电池提供。
更进一步地，所述主控模块采用芯片STM8S003F3，芯片STM8S003F3的10脚与电容触摸开关电路相连，芯片STM8S003F3的13脚与偏心电机驱动电路相连；通过输出PWM调制可以控制电机的输出功率。
与现有技术相比本发明有益效果。
本发明采用触摸开关，可以增强开关寿命以及降低漏电危险，另外，采用无线充电方式对牙刷的充电锂电池进行充电，可以替代干电池供电，非常的环保。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明充电接收线圈电路示意图。
图2是本发明充电电路示意图。
图3是本发明电容触摸开关电路示意图。
图4是本发明偏心电机驱动电路示意图。
图5是本发明主控模块示意图。
图6是牙刷结构示意图。
图7是牙刷副牙刷使用时的示意图。
具体实施方式
如图1-7所示，本发明包括刷柄和刷头；其特征在于，所述刷柄内置空腔，所述空腔内设置有用于提供振动源偏心电机；所述偏心电机与控制器电路相连。
所述控制器电路包括充电接收线圈电路、充电电路、主控模块、电容触摸开关电路及偏心电机驱动电路。
所述充电接收线圈电路负责无线耦合充电。
所述充电电路负责与充电接收线圈一起为锂电池的充电。
所述电容触摸开关电路用于拾取手部的触摸信号，并传递给主控模块。
所述偏心电机驱动电路用于接到主控模块的命令后，驱动偏心电机工作。
所述主控模块负责根据电容触摸开关电路传递来的信号，在必要时，为偏心电机驱动电路传递驱动信号。
进一步地，所述刷柄上设置有触摸开关（电容触摸开关电路），所述控制器电路设置于刷柄的空腔内；该空腔内还设置有锂电池及无线充电接收线圈。
进一步地，所述刷头包括主刷头和副刷头；主刷头与刷柄一体式连接为牙刷，所述副刷头设置于主刷头一侧，副刷头与主刷头通过阻尼轴转动连接；清理牙齿外侧时，主刷头与副刷头平行，清理牙齿内侧时，副刷头与主刷头垂直。
进一步地，所述主刷头的尺寸大于副刷头尺寸。具体地，在毛刷柄顶端安装一个副牙刷，通过阻尼轴连接。目的在于在主牙刷刷完外侧牙齿后打开副牙刷清理牙齿内侧。
进一步地，所述无线充电接收线圈采用线径0.3mm、直径19mm、300圈的空心电感，用于耦合充电发射高频电磁波。
更进一步地，所述充电接收线圈电路包括由二极管D2、D3、D4、D5组成的全波整流桥，该全波整流桥的交流电压输入端与无线充电接收线圈相连，该全波整流桥的单向脉动电压输出的负端接地，单向脉动电压输出的正端V-Charge与充电电路相连；且所述正端V-Charge为经电容C6、C7退耦滤波后的直流电压。具体地，S1为线径0.3mm、直径19mm、300圈的空心电感，用于耦合充电发射高频电磁波，通过D2 D3 D4 D5全波整流、C6 C7退耦滤波后得到相对平稳的直流电压V-Charge，约5-6v。
更进一步地，所述充电电路包括充电芯片TP4056，芯片TP4056的4脚经保护电阻R5与充电接收线圈电路的电压输出正端V-Charge相连，4脚还通过瞬态二极管D6相连；同时，TP4056的8脚也与正端V-Charge相连，TP4056的2脚与电阻RP相连后接地，且电阻RP选取1.5k；芯片TP4056的6、7脚为指示引脚，分别与发光二极管DS1、DS2相连；在正常充电情况下，DS1亮DS2灭，充满电时DS1灭DS2亮；芯片TP4056的5脚与锂电池相连，用于充电。
V-Charge经保护电阻R5后进入充电芯片TP4056的4脚、8脚。RP为设置充电电流引脚，充电电流与电阻RP关系如下表。
这里RP选取1.5kR，充电峰值电流约为750mA。D6为瞬态一直二极管P6KE6.8A，其作用为当输入电压大于6.8v时呈现短路状态，可以充分保护TP4056防止过压烧毁。6、7脚为指示引脚，在正常充电情况下，DS1亮DS2灭，充满电时DS1灭DS2亮。R6为LED限流电阻，VBAT为电池电压，使用范围在3.3-4.2v（对应0-100%电量）。VBAT接电池，该电池同时输出工作电压。
更进一步地，所述电容触摸开关电路包括电容触摸开关芯片TS01A，开关芯片TS01A的1脚与主控模块相连。触摸开关采用TS01A电容触摸开关芯片，TouchPad为触摸金属片，当手触摸金属片时，会在TS01A芯片1脚输出一个低电平信号，通知CPU开始工作。
更进一步地，所述偏心电机驱动电路采用场效应管Q1，作为开关管；Q1的栅极通过保护电阻R4与主控模块相连，Q1的源极和漏极之间连接有续流二极管D1，防止电机的反电动势击穿Q1；Q1的漏极与电机相连；该电机的电源由锂电池提供。R4位栅极保护电阻，D1为续流二极管，为防止电机的反电动势击穿Q1。
更进一步地，所述主控模块采用芯片STM8S003F3，芯片STM8S003F3的10脚与电容触摸开关电路相连，芯片STM8S003F3的13脚与偏心电机驱动电路相连；通过输出PWM调制可以控制电机的输出功率。CPU采用意法半导体的STM8S003F3P6，R1 C2构成CPU的复位电路，C1为CPU内核电压滤波，当10脚PA3接收到电容触摸芯片的下降沿信号时，cpu从低功耗状态下唤醒，通过13脚PC3输出驱动信号至场效应管Q1，从而电机动作。通过输出PWM调制可以控制电机B1的输出功率。当刷牙完毕后使用者再次按下触摸开关，CPU接收到低电平信号，电机停止工作，CPU再次进入低功耗状态。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.智能牙刷，包括刷柄和刷头；其特征在于，所述刷柄内置空腔，所述空腔内设置有用于提供振动源偏心电机；所述偏心电机与控制器电路相连；
所述控制器电路包括充电接收线圈电路、充电电路、主控模块、电容触摸开关电路及偏心电机驱动电路；
所述充电接收线圈电路负责无线耦合充电；
所述充电电路负责与充电接收线圈电路一起为锂电池的充电；
所述电容触摸开关电路用于拾取手部的触摸信号，并传递给主控模块；
所述偏心电机驱动电路用于接到主控模块的命令后，驱动偏心电机工作；
所述主控模块负责根据电容触摸开关电路传递来的信号，判断是否需要为偏心电机驱动电路发送驱动信号。
2.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述刷柄上设置有触摸开关，所述控制器电路设置于刷柄的空腔内；该空腔内还设置有锂电池及无线充电接收线圈。
3.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述刷头包括主刷头和副刷头；主刷头与刷柄一体式连接为牙刷，所述副刷头设置于主刷头一侧，副刷头与主刷头通过阻尼轴转动连接；清理牙齿外侧时，主刷头与副刷头平行，清理牙齿内侧时，副刷头与主刷头垂直。
4.根据权利要求3所述的智能牙刷，其特征在于：所述主刷头的尺寸大于副刷头尺寸。
5.根据权利要求2所述的智能牙刷，其特征在于：所述无线充电接收线圈采用线径0.3mm、直径19mm、300圈的空心电感，用于耦合充电发射高频电磁波。
6.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述充电接收线圈电路包括由二极管D2、D3、D4、D5组成的全波整流桥，该全波整流桥的交流电压输入端与无线充电接收线圈相连，该全波整流桥的单向脉动电压输出的负端接地，单向脉动电压输出的正端V-Charge与充电电路相连；且所述正端V-Charge为经电容C6、C7退耦滤波后的直流电压。
7.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述充电电路包括充电芯片TP4056，芯片TP4056的4脚经保护电阻R5与充电接收线圈电路的电压输出正端V-Charge相连，4脚还通过瞬态二极管D6相连；同时，TP4056的8脚也与正端V-Charge相连，TP4056的2脚与电阻RP相连后接地，且电阻RP选取1.5k；芯片TP4056的6、7脚为指示引脚，分别与发光二极管DS1、DS2相连；在正常充电情况下，DS1亮DS2灭，充满电时DS1灭DS2亮；芯片TP4056的5脚与锂电池相连，用于充电。
8.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述电容触摸开关电路包括电容触摸开关芯片TS01A，开关芯片TS01A的1脚与主控模块相连。
9.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述偏心电机驱动电路采用场效应管Q1，作为开关管；Q1的栅极通过保护电阻R4与主控模块相连，Q1的源极和漏极之间连接有续流二极管D1，防止电机的反电动势击穿Q1；Q1的漏极与电机相连；该电机的电源由锂电池提供。
10.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述主控模块采用芯片STM8S003F3，芯片STM8S003F3的10脚与电容触摸开关电路相连，芯片STM8S003F3的13脚与偏心电机驱动电路相连；通过输出PWM调制可以控制电机的输出功率。
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