当今社会，大家越来越注重自己的牙齿。定期洗牙，每天用电动冲牙器冲牙变成了人们的日常。可是电动冲牙器很容易坏。这不，我买了两个电动冲牙器，用了两三个月就都坏了。打开开关，只听到电机的噪音，却没有水喷出来。
今天我会拆解他们，看看到底有什么问题，对电动冲牙器的原理做一个了解。同时也会对电路板上的一些元器件进行探究，看看能不能做一个逆向工程。
下面就是我用的两个冲牙器。
拆解的时候，先从上面进行，把冲洗头拔出，然后把上壳翘起，拿出来，就如下图所示。
然后把后盖可以很容易的去掉，这时候你就可以看到关于这个洗牙器的很多信息了。
从上面的信息可以看出这个洗牙器是华为精选，力博得智能冲牙器。他可以支持USB的TypeC进行充电。充电电池为3.7V，额定功率为10W.它是支持蓝牙通信的。
这时候就可以把整个冲牙器的电路部分从下面取下来。取下来的图片如下。
从图中我们可以看到电路板的正面照片，再把底座的两个螺钉取下，就可以很容易看到原理TypeC的的接口是用胶粘在底板上，从接头引出了电源的两根线连在电路板上，从而实现充电功能。
把控制板上的的8颗螺丝取下，我们可以很清楚的看到充电电池，电机，带偏心轴的齿轮和冲水装置。
通过研究，基本的工作原理是这样的：电机转动带动齿轮转动偏心轴转动活塞前后移动从水箱吸水从冲洗头把水喷出。
这里有一个小的机关，为了在喷水的时候不再把水喷回水箱，设计了一个简单的单向阀的结构。这个红色的垫片就是起这种作用。吸水的时候他是打开的，喷水的时候就会把进水口堵塞住。
从拆开的图片上可以看出，电机和齿轮上有很多的铁锈和水渍，由此可以看出，冲牙器不工作和密封不好而导致的生锈有关系。其实不只是电动冲牙器，电动牙刷的损耗也基本上是密封不好所导致的问题。
最后来分析一下电路板的控制电路。下图基本上标明了主要的控制IC。
BLE主控芯片
这里的主控就是Nordic公司的nRF。它保护ARM?Cortex?-M-bit64MHz
处理器，kBflashand24kBRAM。同时它还集成了BLE的功能。
上图是他的参考原理图。参照电路板上的器件，可以看出外接的32.K是没有用的，这里他可以支持几种32K的时钟源，内部的RC，振荡器加外部的crystal,和从内部32MHz分频而来的32KHz.
BLE的天线这里用的是PCB的天线
总的说来，BLE的功能就是个鸡肋，是个卖点，我脸上以后好像没有什么用处。
电池充电电路
在USBtypeC的电源输入处，有一个芯片TP。TP是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器,采用底部带散热片的SOP-8封装以及简单的外部应用电路，非常适合便携式设备应用,适合USB电源和适配器电源工作,内部采用防倒充电路，不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。TP充电截止电压为4.2V，充电电流可通过外部电阻进行设置。当充电电流降至设定值的1/10时，TP将自动结束充电过程。当输入电压被移掉后，TP自动进入超低功耗待机状态，将待机电流降至1uA以下。TP在有输入电源时也可置于停机模式，从而将工作电流降至40uA。
参考电路图如下所示，从实际的电路板上可以看出，这个电池并没有热敏电阻（NTC），所以也没有温度检查功能。
下面一颗芯片是XB,这是一个单节锂电池保护电路。参考原理图如下
通过用万用表测量了实际的电路板，基本上这两个电路图连接起来的方式应该是如下图所示的电路：
其中TP中的脚7是充电指示引脚，连接LED,可以在充电的时候为低，使得LED点亮，表示正在充电；而脚6是表示充电完成状态，充电完成的时候，管脚输出为低，从而使LED点亮，表示充电完成。下表是一个状态的组合，表面不同情况下这两个LED的状态。
脚2连接一个电阻到地，可以设置充电电流的大小。
脚1是电池温度检测管脚。将TEMP管脚接电池的NTC传感器的输出端.如果TEMP管脚
的电压小于输入电压的45％或者大于输入电压的80％，意味着电池温度过低或过高，则充电被终止。如果不需要电池温度检测功能，则可以将TEMP直接接GND，电池温度检测功能无效，但其他充电功能正常。在这个实际的电动冲牙器的电路板上，这个管脚是直接接地的。
对于XB来说，它可以实现很多的保护功能，比如过流保护，过温度保护，负载短路保护，等等。下图是他的一个内部功能框图，从中我们可以看到，保护的时候，可以切断芯片内部的开关，使得GND和VM断开，从而使得电池不再充电。
电机驱动部分
这里用的电机是直流电机。对于电机驱动部分，下面这个IC查不到数据手册。
丝印上面的信息是NC。估计是一个MosFET管，它是用来驱动电机的。从电路板上的器件和调查的信息，驱动电路应该是以下的结构：
如果有知道NC是什么器件的朋友请不吝告知。
总结
基本的电路控制没有什么特殊的亮点，就是用的一些通用的器件和电路。nRF作为主控芯片不但有蓝牙的功能，也能控制电机的启停，开关的检测和LED的显示。通过TP和XB实现电池的充电和保护功能。
电机的驱动由于功能就是控制电机的启停，所以猜测就是简单的mosfet。当然这个冲牙器是能选择不同的冲牙模式的，也就是说他是可以控制电机的转速的。具体实现电机转速的控制，用PWM占空比的信号来控制电机两端的平均电压还是其他什么方法，现在不好下定论。如果有机会可以测量一下工作时的波形。
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