CN214908503U - 一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，包括牙刷本体及驱动电路，驱动电路包括MCU处理器和整形电路、电机驱动芯片IC U4、语音IC U6。MCU处理器5脚输出SPWM波形；整形电路将SPWM波形积分整形成正弦波形的小信号；电机驱动芯片IC U4的4脚接收来自整形电路输出的正弦波形的小信号，且其内部将该小信号放大，电机驱动芯片IC U4的5脚、8脚输出交流正弦波压以推动电机左右转动。本实用新型的超声波牙刷共用功放电路和电机，使整个电路简洁，电路成本相比传统的电路要低。本实用新型的超声波牙刷使电机发出声音，在牙刷结构上可以使电机轴承外露在壳体外，当刷头和其他接触物接触时达到共振，共振所产生的声音比喇叭所产生的声音要大。

Description

一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路

技术领域

本实用新型涉及牙刷，具体的说是涉及一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路。

背景技术

超声波清洗的原理可以用“空化”现象来解释，所谓空化即为空穴在液体中形成及空穴迅速闭合，当超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，超声波的音波压强峰值就可以达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的压力，将液体拉裂成空洞，该空洞在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂时产生的强烈的冲击波，该冲击波可以将附着在物体上的污物撞击下来。只有在某区域的液体压力低于该气泡内气体压力时才会在该区域产生空化现象，故超声波振幅足够大时才能满足这一条件。产生空化所需的最小功率被称为空化临界点。不同的液体存在不同的空化临界点，故超声波能量必须超过该临界点才能达到清洗效果。也就是说，只有能量超过临界点才能产生空化泡，以便进行超声波清洗。在水中产生空化现象时，超声波的功率密度要达到0.3W/cm2以上。

超声波的频率对超声波的空化作用影响也很大，超声波频率越低，在液体中产生空化越容易，频率越高，所需要的声强即功率密度越大，当超声波频率在20～100kHz范围时，空化产生的空穴在消失过程产生的冲击作用十分突出。当超声波的频率处在特高频率范围时，例如超过1000kHz时，超声波的作用主要是其本身巨大的能量作用，并不产生空化现象。

现有技术的超声波牙刷电路成本高，传统的超声波牙刷的喇叭完全密封，声音出不来，达不到超声清洗的效果。

图1-5是现有技术中的超声波牙刷电路布图，传统的超声波牙刷设有喇叭，由于喇叭被封闭于牙刷内，其发出的声音较小。常规做法：电动牙刷是由MCU U5的13脚、MCU U5的14脚输出PWM,由芯片U2的2脚、芯片U2的3脚接收信号，芯片U2的5脚、芯片U2的8脚输出交流电3.7V交流电，控制电机让电机来回头摆动。

传统的超声波牙刷电路中，语音部分电路是MCU U5发出触发指令给语音IC U4,当接收到指令后由给语音IC U4的7脚、语音IC U4的8输出信号推动喇叭发声。传统的超声波牙刷电路中，语音和刷头是完全独立两个模块。

因此，传统的超声波电路需要改进。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，设计该超声波牙刷的目的是共用功放电路和电机，电路简洁，进而减少牙刷的成本。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：本实用新型的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，包括牙刷本体及设置于所述牙刷本体内的驱动电路，包括：

一MCU处理器，其5脚输出SPWM波形；

与所述MCU处理器连接的整形电路，该整形电路将所述SPWM波形积分整形成正弦波形的小信号；

电机驱动芯片IC U4，电机驱动芯片IC U4的4脚接收来自所述整形电路输出的正弦波形的小信号，且其内部将该小信号放大，所述电机驱动芯片IC U4的5脚、8脚输出交流正弦波压以推动电机左右转动；

语音IC U6，电连接所述MCU处理器，所述MCU处理器的9脚和所述语音IC U6的1脚互接，所述MCU处理器的9脚输出指令给所述语音IC U6的1脚，进而所述语音IC U6的3脚被触发，从所述语音IC U6的3脚输出语音信号，所述语音IC U6的3脚连接有电容C12，所述电容C12的另一端连接电阻R4，所述电阻R4的另一端连接至所述电机驱动芯片IC U4的4脚，所述语音信号经所述电容C12、电阻R4进入至所述电机驱动芯片IC U4的4脚，再经所述电机驱动芯片IC U4内部放大，从所述电机驱动芯片IC U4的5脚和8脚输出语音，所述电机驱动芯片IC U4的5脚和8脚接入电机的输入端子。

进一步的，所述MCU处理器的1脚接充电电池的BAT+端，所述MCU处理器的1脚和所述MCU处理器的14脚之间连接有电容且所述MCU处理器的14脚接地；

所述MCU处理器的4脚接有开机键K1，开机键K1的另一端接地；

所述MCU处理器的6脚和所述MCU处理器的7脚对应的连接所述语音IC U6的7脚和所述语音IC U6的8脚；

所述MCU处理器的11脚连接有电阻R5，所述电阻R5的另一端接至所述电机驱动芯片IC U4的1脚；

所述MCU处理器的12脚连接有CHAUP电路；

所述MCU处理器的10脚连接有LED4电路。

更进一步的，所述CHAUP电路包括稳压IC U1，该稳压IC U1的2脚接地，其3脚接入充电电池的BAT+端，其3脚还连接有电容C3，所述电容C3的另一端接地，所述稳压IC U1的5脚连接有电阻R3，所述电阻R3的另一端接地，所述稳压IC U1的4脚分别连接有电阻R1、电容C2和5V+输入端，所述电阻R1的另一端连接电阻R2，所述电阻R2的另一的端的，所述电阻R1和电阻R2之间的电路节点上接入所述MCU处理器的12脚，5V-输入端接地。

更进一步的，所述电机驱动芯片IC U4的2脚连接有电容C5，所述电容C5的另一端接地；

所述电机驱动芯片IC U4的3脚连接有电阻R15，所述电阻R15的另一端接地；

所述电机驱动芯片IC U4的4脚还连接有电阻R6和电阻R16，所述电阻R16的另一端接地，所述电阻R6的另一端连接电容C1，所述电容C1的另一端连接有电阻R14和电容C9，所述电容C9的另一端接地，所述电阻R14的另一端接至所述MCU处理器的5脚；

所述电机驱动芯片IC U4的9脚接地；

所述电机驱动芯片IC U4的5脚和所述电机驱动芯片IC U4的8脚之间连接有电容C8；

所述电机驱动芯片IC U4的6脚分别连接有电容C6和电容C11，所述电容C6和所述电容C11的另一端分别接地，所述电机驱动芯片IC U4的6脚接入充电电池的BAT+端；

所述电机驱动芯片IC U4的7脚接地。

更进一步的，所述语音IC U6的4脚连接有电容C13，所述电容C13的另一端接地，所述语音IC U6的4脚接入充电电池的BAT+端；

所述语音IC U6的5脚接地。

进一步的，所述语音IC U6的3脚输出的语音信号为DAC语音信号。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型的超声波牙刷共用功放电路和电机，使整个电路简洁，电路成本相比传统的电路要低。本实用新型的超声波牙刷使电机发出声音，在牙刷结构上可以使电机轴承外露在壳体外，当刷头和其他接触物接触时达到共振，共振所产生的声音比喇叭所产生的声音要大。

附图说明

图1为现有技术中具有喇叭的超声波牙刷电路总图中的第一分图。

图2为现有技术中具有喇叭的超声波牙刷电路总图中的第二分图。

图3为现有技术中具有喇叭的超声波牙刷电路总图中的第三分图。

图4为现有技术中具有喇叭的超声波牙刷电路总图中的第四分图。

图5为现有技术中具有喇叭的超声波牙刷电路总图中的第五分图。

图6为本实用新型超声波牙刷的驱动电路总图中的局部一图。

图7为本实用新型超声波牙刷的驱动电路总图中的局部二图。

图8为本实用新型超声波牙刷的驱动电路总图中的局部三图。

图9为本实用新型超声波牙刷的驱动电路总图中的局部四图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：本实用新型的具体结构如下：

请参照附图6-9，本实用新型的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，包括牙刷本体及设置于所述牙刷本体内的驱动电路，包括：

一MCU处理器，其5脚输出SPWM波形；

与所述MCU处理器连接的整形电路，该整形电路将所述SPWM波形积分整形成正弦波形的小信号；

电机驱动芯片IC U4，电机驱动芯片IC U4的4脚接收来自所述整形电路输出的正弦波形的小信号，且其内部将该小信号放大，所述电机驱动芯片IC U4的5脚、8脚输出交流正弦波压以推动电机左右转动；

语音IC U6，电连接所述MCU处理器，所述MCU处理器的9脚和所述语音IC U6的1脚互接，所述MCU处理器的9脚输出指令给所述语音IC U6的1脚，进而所述语音IC U6的3脚被触发，从所述语音IC U6的3脚输出语音信号，所述语音IC U6的3脚连接有电容C12，所述电容C12的另一端连接电阻R4，所述电阻R4的另一端连接至所述电机驱动芯片IC U4的4脚，所述语音信号经所述电容C12、电阻R4进入至所述电机驱动芯片IC U4的4脚，再经所述电机驱动芯片IC U4内部放大，从所述电机驱动芯片IC U4的5脚和8脚输出语音，所述电机驱动芯片IC U4的5脚和8脚接入电机的输入端子。

本实施例的一种优选技术方案：所述MCU处理器的1脚接充电电池的BAT+端，所述MCU处理器的1脚和所述MCU处理器的14脚之间连接有电容且所述MCU处理器的14脚接地；

所述MCU处理器的4脚接有开机键K1，开机键K1的另一端接地；

所述MCU处理器的6脚和所述MCU处理器的7脚对应的连接所述语音IC U6的7脚和所述语音IC U6的8脚；

所述MCU处理器的11脚连接有电阻R5，所述电阻R5的另一端接至所述电机驱动芯片IC U4的1脚；

所述MCU处理器的12脚连接有CHAUP电路；

所述MCU处理器的10脚连接有LED4电路。

本实施例的一种优选技术方案：所述CHAUP电路包括稳压IC U1，该稳压IC U1的2脚接地，其3脚接入充电电池的BAT+端，其3脚还连接有电容C3，所述电容C3的另一端接地，所述稳压IC U1的5脚连接有电阻R3，所述电阻R3的另一端接地，所述稳压IC U1的4脚分别连接有电阻R1、电容C2和5V+输入端，所述电阻R1的另一端连接电阻R2，所述电阻R2的另一的端的，所述电阻R1和电阻R2之间的电路节点上接入所述MCU处理器的12脚，5V-输入端接地。

本实施例的一种优选技术方案：所述电机驱动芯片IC U4的2脚连接有电容C5，所述电容C5的另一端接地；

所述电机驱动芯片IC U4的3脚连接有电阻R15，所述电阻R15的另一端接地；

所述电机驱动芯片IC U4的4脚还连接有电阻R6和电阻R16，所述电阻R16的另一端接地，所述电阻R6的另一端连接电容C1，所述电容C1的另一端连接有电阻R14和电容C9，所述电容C9的另一端接地，所述电阻R14的另一端接至所述MCU处理器的5脚；

所述电机驱动芯片IC U4的9脚接地；

所述电机驱动芯片IC U4的5脚和所述电机驱动芯片IC U4的8脚之间连接有电容C8；

所述电机驱动芯片IC U4的6脚分别连接有电容C6和电容C11，所述电容C6和所述电容C11的另一端分别接地，所述电机驱动芯片IC U4的6脚接入充电电池的BAT+端；

所述电机驱动芯片IC U4的7脚接地。

本实施例的一种优选技术方案：所述语音IC U6的4脚连接有电容C13，所述电容C13的另一端接地，所述语音IC U6的4脚接入充电电池的BAT+端；

所述语音IC U6的5脚接地。

本实施例的一种优选技术方案：所述语音IC U6的3脚输出的语音信号为DAC语音信号。

实施例2：

以下是本实用新型超声波牙刷的电机驱动原理：

MCU处理器为图6中芯片U5，芯片U5的5脚输出SPWM波形,经过电阻R14、电容C9、电容C1以及电阻R6，积分整形成正弦波形的小信号，正弦波形的小信号输往到电机驱动芯片IC U4的的4脚，再经过电机驱动芯片IC U4的内部放大,电机驱动芯片IC U4的5脚和电机驱动芯片IC U4的8脚输出3.6-3.8V交流正弦波压,进而推动电机左右转动，电机的左右调整转动形成牙刷的振动效果。

芯片U5的9脚输出指令给语音IC U6的1脚，进而触发语音IC U6的3脚，并从语音ICU6的3脚输出DAC语音信号，DAC语音信号再经过电容C12、电阻R4输入至电机驱动芯片IC U4的4脚，并经电机驱动芯片IC U4内部放大，DAC语音信号最后从电机驱动芯片IC U4的5脚和电机驱动芯片IC U4的8脚输出语音且经过电机外放声音。

实施例3：

以上芯片分别采用：

芯片U5采用SN8P2711A芯片；

电机驱动芯片IC U4采用NA4159型号的芯片；

语音IC U6采用SZY29型号的芯片。

综上所述，本实用新型的超声波牙刷共用功放电路和电机，使整个电路简洁，电路成本相比传统的电路要低。本实用新型的超声波牙刷使电机发出声音，在牙刷结构上可以使电机轴承外露在壳体外，当刷头和其他接触物接触时达到共振，共振所产生的声音比喇叭所产生的声音要大。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，包括牙刷本体及设置于所述牙刷本体内的驱动电路，其特征在于，包括：

一MCU处理器，其5脚输出SPWM波形；

与所述MCU处理器连接的整形电路，该整形电路将所述SPWM波形积分整形成正弦波形的小信号；

电机驱动芯片IC U4，电机驱动芯片IC U4的4脚接收来自所述整形电路输出的正弦波形的小信号，且其内部将该小信号放大，所述电机驱动芯片IC U4的5脚、8脚输出交流正弦波压以推动电机左右转动；

语音IC U6，电连接所述MCU处理器，所述MCU处理器的9脚和所述语音IC U6的1脚互接，所述MCU处理器的9脚输出指令给所述语音IC U6的1脚，进而所述语音IC U6的3脚被触发，从所述语音IC U6的3脚输出语音信号，所述语音IC U6的3脚连接有电容C12，所述电容C12的另一端连接电阻R4，所述电阻R4的另一端连接至所述电机驱动芯片IC U4的4脚，所述语音信号经所述电容C12、电阻R4进入至所述电机驱动芯片IC U4的4脚，再经所述电机驱动芯片IC U4内部放大，从所述电机驱动芯片IC U4的5脚和8脚输出语音，所述电机驱动芯片ICU4的5脚和8脚接入电机的输入端子。

2.根据权利要求1所述的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，其特征在于，所述MCU处理器的1脚接充电电池的BAT+端，所述MCU处理器的1脚和所述MCU处理器的14脚之间连接有电容且所述MCU处理器的14脚接地；

所述MCU处理器的4脚接有开机键K1，开机键K1的另一端接地；

所述MCU处理器的6脚和所述MCU处理器的7脚对应的连接所述语音IC U6的7脚和所述语音IC U6的8脚；

所述MCU处理器的11脚连接有电阻R5，所述电阻R5的另一端接至所述电机驱动芯片ICU4的1脚；

所述MCU处理器的12脚连接有CHAUP电路；

所述MCU处理器的10脚连接有LED4电路。

3.根据权利要求2所述的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，其特征在于，所述CHAUP电路包括稳压IC U1，该稳压IC U1的2脚接地，其3脚接入充电电池的BAT+端，其3脚还连接有电容C3，所述电容C3的另一端接地，所述稳压IC U1的5脚连接有电阻R3，所述电阻R3的另一端接地，所述稳压IC U1的4脚分别连接有电阻R1、电容C2和5V+输入端，所述电阻R1的另一端连接电阻R2，所述电阻R2的另一的端的，所述电阻R1和电阻R2之间的电路节点上接入所述MCU处理器的12脚，5V-输入端接地。

4.根据权利要求2所述的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，其特征在于，所述电机驱动芯片IC U4的2脚连接有电容C5，所述电容C5的另一端接地；

所述电机驱动芯片IC U4的3脚连接有电阻R15，所述电阻R15的另一端接地；

所述电机驱动芯片IC U4的4脚还连接有电阻R6和电阻R16，所述电阻R16的另一端接地，所述电阻R6的另一端连接电容C1，所述电容C1的另一端连接有电阻R14和电容C9，所述电容C9的另一端接地，所述电阻R14的另一端接至所述MCU处理器的5脚；

所述电机驱动芯片IC U4的9脚接地；

所述电机驱动芯片IC U4的5脚和所述电机驱动芯片IC U4的8脚之间连接有电容C8；

所述电机驱动芯片IC U4的6脚分别连接有电容C6和电容C11，所述电容C6和所述电容C11的另一端分别接地，所述电机驱动芯片IC U4的6脚接入充电电池的BAT+端；

所述电机驱动芯片IC U4的7脚接地。

5.根据权利要求4所述的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，其特征在于，所述语音IC U6的4脚连接有电容C13，所述电容C13的另一端接地，所述语音IC U6的4脚接入充电电池的BAT+端；

所述语音IC U6的5脚接地。

6.根据权利要求1所述的一种具有新型超声波音乐牙刷结构的线路，其特征在于，所述语音IC U6的3脚输出的语音信号为DAC语音信号。

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