【導讀】電動(dòng)口罩類(lèi)似新風(fēng)系統，內部有一個(gè)風(fēng)扇吸入外界空氣，而外界空氣會(huì )經(jīng)過(guò)濾芯過(guò)濾后進(jìn)入內部，用來(lái)解決長(cháng)時(shí)間佩戴口罩的憋悶問(wèn)題。同時(shí)，循環(huán)換氣功能也能讓即戴眼鏡也佩口罩時(shí)鏡片起霧問(wèn)題得到改善。因此佩戴電動(dòng)口罩，舒適性可以大大提高。
圖 1: 不同形式的口罩
TI針對電動(dòng)口罩市場(chǎng)，提供了一整套完整的解決方案。常見(jiàn)電動(dòng)口罩的系統框圖如下所示：
圖2: 電動(dòng)口罩系統框圖
鋰離子電池充電解決方案
電動(dòng)口罩通常采用單串小型鋰離子電池供電，通過(guò)USB 接口對電池進(jìn)行充電。針對此類(lèi)系統配置，TI提供了高精度專(zhuān)用充電管理芯片BQ24040，典型應用框圖如下所示：
圖 3: BQ24040的典型應用框圖
BQ24040是一款高度集成的、專(zhuān)為小空間可攜帶產(chǎn)品而設計的高精度大電流充電管理芯片。高達30V的輸入電壓范圍使得電池不但可通過(guò)USB進(jìn)行充電，還可以通過(guò)各種低成本的適配器對其安全充電而不會(huì )損壞。最大1A充電電流可以滿(mǎn)足用戶(hù)快速進(jìn)行充電。優(yōu)異的性能使得BQ24040廣泛應用在智能手表、手環(huán)、藍牙耳機、電動(dòng)口罩等產(chǎn)品中。
BQ24040有如下特點(diǎn)：
1.低至10mA的精確充電電流控制；
2.全溫度范圍內高達1%的充電電壓精度可顯著(zhù)延長(cháng)電池壽命；
3.集成電池溫度監測功能；
4.全面安全防護性能；
5.封裝小至2mm*2mm；
電池保護方案
鋰離子電池的不當使用會(huì )產(chǎn)生爆炸等安全風(fēng)險，鋰離子電池的保護對產(chǎn)品的安全性能有著(zhù)至關(guān)重要的作用。針對單串低電壓鋰離子電池，TI推出了BQ2970低成本專(zhuān)用保護芯片。BQ2970提供針對鋰離子/鋰聚合物電池的保護功能，并且監控外部功率MOSFET，以便在高充放電電流時(shí)提供保護，包括過(guò)充保護、過(guò)放保護、充放電過(guò)流保護、短路檢測。在正常模式運行中消耗的電流只有4µA，減少了電池的電量消耗。尺寸只有1.5mm*1.5mm*0.75mm，有利于減小電池包的體積。BQ2970的典型應用框圖如下所示：
圖 4: BQ2970參考原理圖
BLDC風(fēng)扇電機驅動(dòng)
電動(dòng)口罩的良好透氣性源于其內部的循環(huán)風(fēng)扇。一款高效靜音的直流無(wú)刷風(fēng)扇電機驅動(dòng)將直接影響產(chǎn)品的用戶(hù)體驗。DRV10964是一款內部集成功率MOSFET的三相無(wú)傳感器電機驅動(dòng)器。它是專(zhuān)為高效率，低噪音和外圍器件少的電機驅動(dòng)應用而設計的。專(zhuān)有無(wú)傳感器180°正弦控制方案提供超靜音電機驅動(dòng)性能。DRV10964包含智能鎖檢測功能，結合其他內部保護電路，確保安全運行。DRV10964采用熱效率高的10針USON封裝，帶有外露的熱墊。
圖 5: DRV10964參考原理圖
該款驅動(dòng)芯片的主要特點(diǎn)有：
1. 應用簡(jiǎn)單，外圍器件少；
2. 無(wú)霍爾傳感器180?三相正弦波驅動(dòng)，最大支持500mA持續工作電流；
3.全面的保護功能：堵轉、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱等；
4.超低靜態(tài)電流，低至15uA；
5.封裝小至3mm*3mm；
主控方案
MSP430FR211x系列是TI針對超低功耗、低成本的 MCU推出的具有強大功能的16位 RISC CPU，提供2KB~4KB的 FRAM 和1KB的SRAM。串行接口有UART和IrDA或SPI，集成了6位DAC和8通道10位ADC，具有12個(gè)GPIO口，其低功耗的優(yōu)點(diǎn)和QFN24(3*3mm)的封裝極適合應用于便攜式設備。
圖 6: MSP430FR211x的內部資源
TI豐富而全面的產(chǎn)品為用戶(hù)提供了一站式的系統解決方案，可以極大地縮短電動(dòng)口罩的研發(fā)上市時(shí)間，讓我們攜起手來(lái)，讓呼吸變得更加健康和安全。
推薦閱讀：
