应用方案 | 电动牙刷伺服控制方案

电动牙刷通过电机的快速运动带动牙刷头高频振动，稳定高效的电机驱动控制方案是提升体验感的有效方式。领芯微研发的“电动牙刷电机控制方案”，具备扫震一体的运动模式，精确的位置伺服控制算法，以及力矩动态调整策略，给电动牙刷注入了新的生命力。

针对该应用：

主芯片可选LCM32F037K6U8，集成32位Cortex-M0内核，三个内置运放直连到ADC通道，简化了外围电路，4*4的尺寸满足小PCBA的需求。

另一款产品LCP037AK31EU8在此基础上增设内置NP预驱以及5V LDO，可直接驱动3个N+P型MOSFET。高效稳定，精准控制，为个护消费品锦上添花。

电动牙刷方案

一、方案DEMO板实物图

二、系统框图

▲单节电池控制系统方案

▲双节电池控制系统方案

三、使用场景和功能参数

四、特点优势

● 线性霍尔有感FOC控制，HALL信号自校正，提高控制精度；

● 先进位置解调算法，任意位置精确伺服；

● 扫震一体，扫动范围和频率可调整，震动频率可达600Hz；

● 单/双电阻均可开发，方案功能齐全；

● 堵转、过流、欠压、超功率保护功能；

● 硬件低功耗，超强待机续航能力。

五、控制效果展示

▲霍尔器件及安装位置

▲Hall信号校正前

▲Hall信号校正后

● 对幅值不等的HALL信号进行校正，可实现对线性HALL信号进行采样后的等幅值处理，提高位置解调精度。

● 定位状态完全对齐中心轴，力矩稳定。

● 低频摆动信号为6.5Hz的正弦信号，高频振动信号频率为180Hz，位置跟踪准确。

● 振动频率：550Hz  振动角度：±5.4°震动频率高，噪声小。