當(dāng)今社會，大家越來越注重自己的牙齒。定期洗牙，每天用電動沖牙器沖牙變成了人們的日常?？墒请妱記_牙器很容易壞。這不，我買了兩個電動沖牙器，用了兩三個月就都壞了。打開開關(guān)，只聽到電機的噪音，卻沒有水噴出來。

今天我會拆解他們，看看到底有什么問題，對電動沖牙器的原理做一個了解。同時也會對電路板上的一些元器件進行探究，看看能不能做一個逆向工程。

下面就是我用的兩個沖牙器。

拆解的時候，先從上面進行，把沖洗頭拔出，然后把上殼翹起，拿出來，就如下圖所示。

然后把后蓋可以很容易的去掉，這時候你就可以看到關(guān)于這個洗牙器的很多信息了。

從上面的信息可以看出這個洗牙器是華為精選，力博得職能沖牙器。他可以支持USB的TypeC進行充電。充電電池為3.7V，額定功率為10W. 它是支持藍(lán)牙通信的。

這時候就可以把整個沖牙器的電路部分從下面取下來。取下來的圖片如下。

從圖中我們可以看到電路板的正面照片，再把底座的兩個螺釘取下，就可以很容易看到原理TypeC的的接口是用膠粘在底板上，從接頭引出了電源的兩根線連在電路板上，從而實現(xiàn)充電功能。

把控制板上的的8顆螺絲取下，我們可以很清楚的看到充電電池，電機，帶偏心軸的齒輪和沖水裝置。

通過研究，基本的工作原理是這樣的：電機轉(zhuǎn)動帶動齒輪轉(zhuǎn)動偏心軸轉(zhuǎn)動活塞前后移動從水箱吸水從沖洗頭把水噴出。

這里有一個小的機關(guān)，為了在噴水的時候不再把水噴回水箱，設(shè)計了一個簡單的單向閥的結(jié)構(gòu)。這個紅色的墊片就是起這種作用。吸水的時候他是打開的，噴水的時候就會把進水口堵塞住。

從拆開的圖片上可以看出，電機和齒輪上有很多的鐵銹和水漬，由此可以看出，沖牙器不工作和密封不好而導(dǎo)致的生銹有關(guān)系。其實不只是電動沖牙器，電動牙刷的損耗也基本上是密封不好所導(dǎo)致的問題。

最后來分析一下電路板的控制電路。下圖基本上標(biāo)明了主要的控制IC。

BLE主控芯片

這里的主控就是Nordic公司的nRF52810。它保護ARM ? Cortex ? -M4 32-bit 64 MHz

處理器，192 kB flash and 24 kB RAM。同時它還集成了BLE的功能。

上圖是他的參考原理圖。參照電路板上的器件，可以看出外接的32.768K是沒有用的，這里他可以支持幾種32K的時鐘源，內(nèi)部的RC，振蕩器加外部的crystal,和從內(nèi)部32MHz分頻而來的32KHz.

BLE的天線這里用的是PCB的天線

總的說來，BLE的功能就是個雞肋，是個賣點，我臉上以后好像沒有什么用處。

電池充電電路

在USB typeC的電源輸入處，有一個芯片TP4056。TP4056是一款單節(jié)鋰離子電池恒流/恒壓線性充電器,采用 底部帶散熱片的SOP-8封裝以及簡單的外部應(yīng)用電路，非常適合便攜式設(shè)備應(yīng)用,適合USB電源和適配器電源工作,內(nèi) 部采用防倒充電路，不需要外部隔離二極管。熱反饋可對充電電流進行自動調(diào)節(jié)，以便在大功率操作或高環(huán)境溫度條件下對芯片溫度加以限制。 TP4056充電截止電壓為4.2V，充電電流可通過外部電阻進 行設(shè)置。當(dāng)充電電流降至設(shè)定值的1/10時，TP4056將自動結(jié) 束充電過程。 當(dāng)輸入電壓被移掉后，TP4056 自動進入超低功耗待機狀 態(tài)，將待機電流降至 1uA 以下。TP4056 在有輸入電源時 也可置于停機模式，從而將工作電流降至 40uA。

參考電路圖如下所示，從實際的電路板上可以看出，這個電池并沒有熱敏電阻（NTC），所以也沒有溫度檢查功能。

下面一顆芯片是XB8606,這是一個單節(jié)鋰電池保護電路。參考原理圖如下

通過用萬用表測量了實際的電路板，基本上這兩個電路圖連接起來的方式應(yīng)該是如下圖所示的電路：

其中TP4035中的腳7是充電指示引腳，連接LED,可以在充電的時候為低，使得LED點亮，表示正在充電；而腳6是表示充電完成狀態(tài)，充電完成的時候，管腳輸出為低，從而使LED點亮，表示充電完成。 下表是一個狀態(tài)的組合，表面不同情況下這兩個LED的狀態(tài)。

腳2連接一個電阻到地，可以設(shè)置充電電流的大小。

腳1是電池溫度檢測管腳。將TEMP管腳接電池的NTC傳感器的輸出端.如果TEMP管腳

的電壓小于輸入電壓的45％或者大于輸入電壓的 80％，意味著電池溫度過低或過高，則充電被終止。如果不需要電池溫度檢測功能，則可以將TEMP直接接 GND，電池溫度檢測功能無效，但其他充電功能正常。在這個實際的電動沖牙器的電路板上，這個管腳是直接接地的。

對于XB8608來說，它可以實現(xiàn)很多的保護功能，比如過流保護，過溫度保護，負(fù)載短路保護，等等。下圖是他的一個內(nèi)部功能框圖，從中我們可以看到，保護的時候，可以切斷芯片內(nèi)部的開關(guān)，使得GND和 VM斷開，從而使得電池不再充電。

電機驅(qū)動部分

這里用的電機是直流電機。對于電機驅(qū)動部分，下面這個IC查不到數(shù)據(jù)手冊。

絲印上面的信息是NC012。估計是一個MosFET管，它是用來驅(qū)動電機的。從電路板上的器件和調(diào)查的信息，驅(qū)動電路應(yīng)該是以下的結(jié)構(gòu)：

如果有知道NC012是什么器件的朋友請不吝告知。

總結(jié)

基本的電路控制沒有什么特殊的亮點，就是用的一些通用的器件和電路。nRF52810作為主控芯片不但有藍(lán)牙的功能，也能控制電機的啟停，開關(guān)的檢測和LED的顯示。通過TP4056和XB8608實現(xiàn)電池的充電和保護功能。

電機的驅(qū)動由于功能就是控制電機的啟停，所以猜測就是簡單的mosfet。當(dāng)然這個沖牙器是能選擇不同的沖牙模式的，也就是說他是可以控制電機的轉(zhuǎn)速的。具體實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的控制，用PWM占空比的信號來控制電機兩端的平均電壓還是其他什么方法，現(xiàn)在不好下定論。如果有機會可以測量一下工作時的波形。

上述分析如有不當(dāng)之處，歡迎指正，討論，評論。