網(wǎng)上買了一款智能頸部按摩儀拆機研究了一下,下面來聊下我的拆機結(jié)果。
智能頸部按摩儀原理:是由電極貼片接觸肌膚,利用低電壓的脈沖電流作用于神經(jīng)或肌肉等,從而促進局部血液循環(huán),改善肌肉狀態(tài),緩解急慢性疼痛。
樣機拆機圖片展示
樣機所用鋰電池,電池容量700mAH,帶電池保護板(防止過充/過放/短路/過流等保護),標稱電壓3.7V,充滿電電壓為4.2V的一款聚合物鋰電池。
主控板原理圖設計
(1)設計思路
a.升壓原理:當Q1接通時,肖特基二極管D1反向偏置,電源經(jīng)過電感L1至Q1形成回路,輸入電壓加在升壓電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存;當Q1關斷時,肖特基二極管D1正向偏置,電感中的磁能因不能突變而轉(zhuǎn)化為電能,此電壓與輸入電源一起為負載提供能量,并給輸出電容C3充電,需要數(shù)個脈沖來提供足夠的能量以加大輸出電壓。
對樣機升壓結(jié)果進行了實測,實測結(jié)果如下:
b.低頻脈沖電流形成原理:通過單片機IO口PB5和PCO輸出不同頻率的脈沖信號(PB5和PC0輸出脈沖對稱),組合成不同波形輸出(即讓人感受出不同的模式)。
PB5和PC0的脈沖完全對稱
a. 當PB5為高電平時,PC0為低電平時,Q2導通,Q5截止,則Q4截止,Q6截止,Q8截止,由于人體存在阻抗K歐姆級別,所以Q3導通。
V2=Vin-0.3
V1=V2-IRr=0.3+R10I
PB6為高電平
電流計算:
Vc2約等于0.3V,IQ3e=[(Vin-0.3)-0.3]/R11
IQ3c= IQ3e*?
流過人體電流:(V2-V1)/Rr=(V1-0.3)/R10
Q2是否飽和,Vin的電壓及Rr有關。此時V1和V2也是完全對稱的脈沖。
b. (1)PB5為低電平,PC0為高電平,Q2截止,Q5導通,則Q4放大,Q6放大,Q8導通,Q3截止。
V1=Vin-0.3
V2=Vd5+0.3
PB6為低電平
電流經(jīng)過Q4-V1-人體-V2-Q6-D5-GND
同理可計算電流,Vin和Rr有關。此時V1和V2也是完全對稱的脈沖。
(2)PB5和PC0的脈沖不對稱,存在PB5和PCO都為高電平。(同時為高,可能會燒壞管子,因此最好不要讓PB5和PC0同時為高電平)
Q5導通,Q2導通,Q6導通,則Q4導通,Q3導通。
c.S8050的開關狀態(tài)跟二極管D5正端電壓有關系,D5正端電壓跟流過的電流有關系,可以做一個過流保護。一旦流過D5的電流超過10mA,D5的壓降就會超過0.7V,三極管Q2會導通。
D5參數(shù):
d.加熱原理:
這個波形是加熱弱的,加熱強一直是高電平。
通過單片機PC2輸出PWM調(diào)節(jié)加熱絲加熱。
(2)實現(xiàn)功能:
1.(電源鍵作為模式切換鍵)5種模式:智能模式,舒緩模式,活力模式,錘擊拍打模式,刮痧模式。靈活切換5種模式喚醒肌膚能量。
PB5和PC0分別產(chǎn)生正占空比為26.5%,周期為1ms的PWM波,但不能同時為高電平,否則會燒毀三級管(需特別注意)。一次產(chǎn)生四束PWM波后等待一定時間再次產(chǎn)生四束波,循環(huán)往復即可實現(xiàn)不同模式的功能效果。
舒緩、活力、錘擊拍打、刮痧、智能五個模式是通過脈沖之間的時間間隔來實現(xiàn)的,如下表:
2.(強度鍵控制)檔位0-15檔,0檔無輸出,0-15檔體現(xiàn)按摩儀波形幅度的大小,波形幅度最大60V左右,最小檔12V??梢噪S意選擇適合你的舒適度。
3.(加熱鍵控制)加熱控制:設備可控制加熱高檔、低檔、停止3個檔位??梢詫︻i部進行恒溫熱敷。
此樣機設計,在里面加一個溫度傳感器會更好。
原因:如果發(fā)熱量大于散熱量就會越來越熱,直到平衡。剛開始用的時候,溫度不高,手動調(diào)到最高檔,剛開始可能還能接受,過了一會發(fā)現(xiàn)太熱了,手動往下調(diào)了兩檔,戴了一會發(fā)現(xiàn)熱量又不夠,又得往上調(diào),來回往復,此時如果加了溫度傳感器,這個調(diào)節(jié)過程就可以交給MCU調(diào)節(jié)控制MOS管(Q7),從而控制加熱絲的溫度了。
對拆機的樣機主控板原理圖中低頻脈沖輸出電流電路進行了仿真。
仿真波形如下:
低頻脈沖實測輸出波形如下:
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原文標題:拆解新買的智能頸部按摩儀,把原理圖研究得明明白白分享給大家
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