2022年5月6日，致力于亞太地區(qū)市場的領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下品佳推出基于新唐科技（Nuvoton）MS51FB9AE芯片的電動牙刷無線充電+BLDC方案。
圖示1-大聯(lián)大品佳基于Nuvoton產(chǎn)品的電動牙刷無線充電+BLDC方案的展示板圖
隨著人們對口腔衛(wèi)生的重視程度逐漸提高，電動牙刷憑借著更強(qiáng)的清潔能力獲取了眾多消費(fèi)者的青睞。據(jù)相關(guān)研究證明，相比傳統(tǒng)手動牙刷，電動牙刷可多清除38%的牙菌斑，而其在高速運(yùn)作時所產(chǎn)生的輕微振動，也能夠促進(jìn)口腔的血液循環(huán)，對牙齦組織起到意想不到的按摩效果。依托著以上特點，電動牙刷可從全方位為用戶帶來更好的使用體驗。由大聯(lián)大品佳基于Nuvoton產(chǎn)品推出的電動牙刷方案，簡化了電動牙刷的無線充電和電機(jī)BLDC模塊的設(shè)計，大大縮短了用戶研發(fā)時間。
圖示2-大聯(lián)大品佳基于Nuvoton產(chǎn)品的電動牙刷無線充電+BLDC方案的場景應(yīng)用圖
新唐科技（Nuvoton）是一家成立于2008年的IC設(shè)計公司，專注于微控制IC、電池監(jiān)控IC、影像感測IC、IoT應(yīng)用IC、半導(dǎo)體組件等產(chǎn)品的研發(fā)。憑借著靈活的技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)計能力及高超的數(shù)字模擬整合能力，公司旗下產(chǎn)品在工業(yè)、汽車、通訊、消費(fèi)電子及計算機(jī)市場皆具領(lǐng)先地位。
本方案在無線供電的設(shè)計上采用了Nuvoton旗下的MS51FB9AE微控制器，利用Nuvoton專有的無線供電協(xié)議/通訊模塊，使方案兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)5W、7.5W/5W、15W/5W三種類型，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)85%，并且具有過溫、限流、金屬異物檢測等保護(hù)功能。借助此優(yōu)勢，本方案不僅實現(xiàn)了無線供電，同時還支持雙向信息通信，通過初次級線圈進(jìn)行UART數(shù)據(jù)傳輸，且通信速率可達(dá)2.4Kbps，非常適用于需要在密閉隔離產(chǎn)品間通信的設(shè)備。
圖示3-大聯(lián)大品佳基于Nuvoton產(chǎn)品的電動牙刷無線充電+BLDC方案的方塊圖
在BLDC電機(jī)的設(shè)計方面，本方案通過使用NuMicro?MS51FB9AE主芯片搭配NCT3605閘級驅(qū)動器，來實現(xiàn)閉回路控制的直流無刷電機(jī)（Brushless DC，BLDC）系統(tǒng)設(shè)計。該電機(jī)控制系統(tǒng)的原理是通過6信道的PWM功能，產(chǎn)生三個相位（U，V，W）的占空比信號至閘級驅(qū)動器，再通過閘級驅(qū)動器控制MOS以驅(qū)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。在運(yùn)行時，系統(tǒng)會先使用ADC采樣可變電阻的電壓決定目標(biāo)轉(zhuǎn)速，再經(jīng)由電機(jī)內(nèi)部的傳感器回授霍爾信號計算實際轉(zhuǎn)速，并通過閉回路控制回授補(bǔ)償。因此，即使負(fù)載大小改變也能快速修回目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
核心技術(shù)優(yōu)勢：
? 豐富的產(chǎn)品資源，可以一站式解決客戶產(chǎn)品設(shè)計需求；
? 實現(xiàn)無線供電+無線UART數(shù)據(jù)傳輸一體化；
? 符合Qi標(biāo)準(zhǔn)5W方案，通過Qi Ver 1.1.2認(rèn)證（No.：GZES1411013461IT）；
? 滿足各類設(shè)計需求，提供無線充和BLDC的軟硬件開源碼；
? 便捷的本地化技術(shù)支持，實時解決客戶各種技術(shù)困擾；
? 單芯片低成本解決方案；
? 無線充TX端集成無線充電初級線圈控制、充電電流回饋解析和充電功率調(diào)整三部分功能；
? 無線充RX端集成無線充電接收、電池充放電管理和BLDC電機(jī)控制三部分功能。
方案規(guī)格：
? MS51（8位1T 8051）；
? Flash最高達(dá)32 KB；RAM最高達(dá)2KB；
? 電壓工作范圍：2.4V ~ 5.5V；
? 工業(yè)級工作溫度：-40 ~ +105℃；
? 外設(shè)資源豐富：4組16位Timer、WDT、WKT、UART、SPI、I2C、3組互補(bǔ)雙通道/6組單通道輸出PWM、ADC；
? 優(yōu)異的ESD&EFT；
? 抗干擾能力：EFT/4kV&ESD HBM最高達(dá)8kV；
? 封裝支持：MSOP10/TSSOP14/QFN20/TSSOP20/TSSOP28/QFN33/LQFP32。
