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便携式美容/保健按摩仪及TI低功耗方案介绍
文章来源:永阜康科技 更新时间:2021/7/5 15:40:00

伴随着我国经济的发展,近年来颜值经济一直升温,普通的美容护肤产品已经不能够满足消费者对美容护肤的需求,因此比普通护肤品见效更快、比医美保养,价格更低的家用美容仪逐渐受到消费者青睐,特别是从2018年,直播兴起,让更多的消费者了解到美容仪产品,整个美容仪市场开始了飞速的成长。其中1000元以上的高端美容仪的占比接近50%,也说明了人们对美容仪的效果以及质量有更高的追求。

美容仪产品中,大多数的产品都是针对人脸面部的美容,功能比较多样,主要集中在清洁和抗衰老两方面。美容仪大致分为五种:利用电动马达,达到高频振动效果的振动类、使用不同长短的波段光线疗愈肌肤的光学类、通过控制温度塑造线条的射频热能类、采用微电流技术紧致肌肤的电流类以及通过水蒸气渗透达到美容效果的熏蒸类。如图一所示。


图一

另外一类就是保健按摩类,随着大健康时代的到来,大家对健康的要求越来越高,对按摩器具的需求也日益提高。在消费升级的大背景下,市场上逐渐出现了针对头部、眼部、颈部等多个细分领域的按摩仪,从头到脚都有许多保健按摩产品。如图二所示。


图二

不同种类的便携式美容仪和保健按摩产品,都有共同的需求,就是低功耗和小体积,从而保证美容仪的体积和使用时间。

下面让我们从TI低功耗产品出发,介绍在美容仪和保健按摩仪上使用的明星产品。

1.锂电池充电芯片。

大多数产品都是USB 5V电压进来给锂电池充电,因为美容仪是直接接触人脸,插电使用的话会有风险,不希望客户一边充电一边使用,所以一般不会选择带有路径管理的充电芯片。             BQ25170和BQ25302是TI新一代的极简单节锂电充电芯片,只需要配置外围的6颗电阻电容就可以实现充电功能。BQ25170,这是一颗800mA的单节锂电线性充电芯片,最高支持30V的耐压,0.35uA的静态电流,它有一个特点是支持输出充电电压可调节,调整输出脚的一颗电阻就可以实现3.5V-4.4V的充电电压。支持低压的磷酸铁锂电池的同时也支持4.4V的高压锂电池。如果需要更大的电流,开关型锂电充电芯片BQ25302可以支持2A的充电电流,充电电压也支持电阻调节,静态电流低至3.5uA,比老一代的充电芯片降低了至少5-10倍。

功率比较大的美容仪产品,一般采用2节电池串联,可以采用5V升压充电芯片BQ25886,支持2节2A升压充电,不用使用专门的适配器,用普通的5V适配器就可以,节省成本.

图三是详细的参数:


图三

2.升压芯片

主要推荐TPS61099跟TPS61322系列。其中TPS61099的静态电流可以低至0.8uA,支持0.7V的超低压输入。另外一颗TPS61322X系列是固定输出,电流也比TPS61099稍微大一点,对功耗不是特别严苛的可以选择这颗6uA的升压芯片。这2颗升压芯片都支持轻载高效,1mA的负载效率都在90%以上。如需更大的电流请看图四推荐。

图四是详细的参数:


图四

3. 降压芯片

TPS62840 是一款高效降压转换器,具有典型值为 60nA 的超低工作静态电流。TPS62840可 在 100% 模式下实现仅 120nA 的 IQ,因此可在放电末 期进一步延长电池寿命。TPS6274X系列具有360nA的低静态电流,300mA 或者 400mA的输出电流。如果对体积有要求,可以考虑TPS82740电源模块,集成电感,2.3 x 2.9 mm的封装可以节省PCB layout面积。

图五是详细的参数:


图五

4. 线性稳压器

美容仪和保健按摩仪上的线性稳压器分4个类型:超低静态电流的,低噪声电流小于1A的,低噪声电流大于1A的和通用LDO。下面的表格从时间上区分了不同类型的LDO,左边的是早期一点的LDO,中间的是最近几年推出的LDO,右边的是2021年左右推出的LDO,可以根据不同的需求选择LDO。

图六是详细的料号:


图六

5.马达驱动

DRV8210是TI去年新出的马达驱动,WSON封装跟经典的DRV8837管脚兼容,另外还单独做了SOT563小封装,最大支持1.76A的电流,这颗马达驱动也是外围非常简单,只需要配置几颗滤波电容就可以了。另外如果电流不够可以选择管脚兼容的DRV8212支持4A的电流。

图七是详细的参数:



 
 
 
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