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筋膜枪（Massage Gun）也称深层肌筋冲击仪（Massage fascial Gun），是一种通过高频率冲击放松身体软组织的按摩工具。筋膜枪一般由主控、马达、锂电池包三部分构成，本质上属于家用电动按摩器。本方案采用HT66FM5340外挂充电IC，实现主控、马达控制、充电控制功能三合一，简化了生产组装，降低了BOM成本，可用于运动健身、个人护理等。 产品实物及主控界面 方案特点 结构上，筋膜枪内部的BLDC马达和按摩头之间通过传动轴连接，马达高速转动通过传动轴带动按摩头形成高频震动，能够作用到人体肌肉深层，达到减少局部组织张力、缓解疼痛、促进血液循环等作用。 系统方块图 通常，筋膜枪采用两颗MCU，主控板和马达模块的两片板结构，适配器充电，方波有Hall马达控制。有别于常规设计，Holtek 3S锂电小筋膜枪方案采用高集成马达控制专用HT66FM5340 MCU，整合主控、马达控制MCU，外挂充电IC，实现了马达控制、主控、充电控制功能三合一。 本电路主控芯片HT66FM5340 MCU内建15V Gate-Driver (适用于3S锂电池)、5V LDO(给MCU等供电)、OCP(过流保护电路)、OPA(放大器电路)和3个CMP (比较器，用于方波无Hall控制)，外围电路简单。电路通过USB-Type C接口接入5V电源给3S锂电池充电，可通过按下按键、Type C 5V充电插入、软件控制三种方式，连接锂电池电源到MCU，可实现停机时零耗电，以及充电检测、电池电压检测、按键控制、LED显示等功能。 CN3303是电池管理IC，当接通输入电源后，CN3303进入充电状态，控制片外N沟道MOSFET导通，电感电流上升，当上升到外部电流检测电阻设置的上限时，片外N沟道MOSFET截止，电感电流下降，电感中的能量转移到电池中。当电感电流下降到外部电流检测电阻设置的下限时，片外N沟道MOSFET再次导通，如此循环。当BAT管脚电压第一次达到内部设置的12.6V(典型值)时，CN3303进入准 恒压充电模式，以较小电流对电池充电。只有当BAT管脚电压第二次达到12.6V时，充电过程才结束，片外N沟道MOSFET保持截止状态。当BAT管脚电压下降到再充电阈值时，CN3303再次进入充电状态。当电池电压低于输入电压或电池短路时，CN3303在片外N沟道MOSFET和P沟道MOSFET的共同作用下，用较小电流继续对电池充电，对电池起到保护作用。 控制方式上，本方案采用方波无Hall算法，可以节省3个Hall元件的成本，也无需考虑Hall元件摆放位置的要求，可以降低布线难度。HT66FM5340主控MCU内部提供4K Word size程序储存空间，有19个双向I/O以及多个定时器模块供用户使用；另外内建LDO将锂电池电源降为5V供MCU使用，内建Gate-Driver、CMP×3可用于马达Sensorless控制，在马达保护方面，内建OCP和OPA电路可用于硬件过电流保护，8通道12-bit ADC可用于过压、欠压、限流等保护，CAPTM捕捉定时器用于马达堵转保护。 三合一控制板电路图 功能上，本方案主控功能包括按键控制和LED显示两部分，由一个按键进行产品运行控制，6个LED做显示功能；马达控制为方波Sensorless控制算法搭配7对极马达，闭环调速；锂电池充电通过外挂充电IC进行。方案主要性能包括： - 工作电压：3S锂电池(9V~12.6V)； - 工作电流：额定工作电流2A，工作电流会因负载变化而变化； - 4档调速：2000RPM / 2500RPM / 3000RPM / 3200RPM； - 充电：USB Type-C 5V异步升压充电； - 保护功能：过压(13.2V)/欠压(9V)/过电流(19.6A)/限电流(4A)/堵转重启/连续堵转保护(3秒)； - 马达控制：方波无Hall控制，闭环调速。 芯齐齐BOM分析 本方案由主控、马达控制、电池充电三部分组成，通过“HT66FM5340 + 充电IC”，HT66FM5340做马达控制和主控，外围电路精简，可以省掉主控MCU，降低了BOM及生产组装成本。 三合一锂电小筋膜枪方案BOM表 其中，HT66FM5340是一颗高集成BLDC控制专用MCU，不需要外挂三极管驱动；内建5V LDO，可以将6V~15V的输入电压降低到稳定的5V电压，供MCU及外围电路使用。由于内建OCP过流保护电路和OPA放大器电路，可以检测马达母线电流，在电流超过设定值时，硬件关闭驱动电路，保护马达。 双面PCB布线图 CN3303采用8管脚的SOP8封装，最高工作频率可达1MHz，工作温度范围从－40℃到＋85℃。CN3303是2.7-6.5V的PFM升压型三节电池充电IC，采用恒流和准恒压模式(Quasi-CV))对电池进行充电管理，内部集成有基准电压源，电感电流检测单元，电池电压检测电路和片外场效应晶体管驱动电路等，具有外部元件少，电路简单等优点。 控制板采用单板双面PCB布线，驱动电路大电流回路铺铜要尽量大，也就是接到MOS的电源、U/V/W三相以及采样电阻到地部分。

在汽车的节能减排上发挥着决定性作用的混合动力驱动、全电动驱动以及怠速启停功能中，日本电产尼得科集团研制的汽车电动油泵不可或缺。 以20世纪70年代中东爆发的石油危机为契机，自进入21世纪以来，全球汽车市场中的节能减排的趋势越加明显，世界各国针对不同阶段的情况，纷纷颁布了汽车节能减排标准。为了应对严格的限制标准，各大汽车厂商竞相对汽车的设计构思与机械结构提出了新的设想。为了尽可能不使用汽油发动机，尽可能减少发动机的空转时间，当前的解决方案就是采用电池与马达驱动的全电动驱动方式、或是采用引擎与马达驱动的混合动力驱动方式以及停车时车辆自动熄火的怠速启停功能等。而这些解决方案都面临同一个问题、即以往的机械式油泵已无法满足新的技术要求。由此，取代机械式油泵的新一代产品——电动油泵诞生了。 为降低汽车油耗而采用的混合动力驱动、全电动驱动以及怠速启停功能等解决方案都面临同一个问题、即以往的机械式油泵已无法满足新的技术要求。必须改用电动油泵才能解决这一技术课题。 2013年日本电产东测推出了专供混合动力汽车使用的电动油泵。该产品的特点在于当汽车发动机处于熄火状态时，也能确保高电压、高油压、大流量(100V?1MPa?10L/min)的供油。与业内同类产品相比，该电动油泵的功率提升了25%，是当前电动油泵产品中功率极大的一款产品。同时，该产品不仅使用了高能效的无刷直流马达，还为变压器配备自行研制的控制软件，成功地实现了马达在无传感器的情况下的快速启动。在对产品内部的内接式齿轮泵的轴承结构做大幅改良后，不仅有效地降低了泵的转矩损失，同时还降低了齿轮转动时的振动与噪音。 将高能效的无刷直流马达、自行研制的变压器控制软件以及低噪音的内接齿轮泵融于一体，打造出优质的的高性能电动油泵。 从怠速启停到减速时使引擎停止的滑行启停、加速后的惯性行驶中使引擎停止的巡航停止等，为了扩大引擎的停止区域，追求更有效的省油化，整个汽车行业都在行动。并且，也出现了用电动油泵进行离合器缔结、冷却、润滑的趋势。此外，混合动力系统的大型车辆装设电动油泵的案例有所增加，对较大型电动油泵的需求逐渐增多等，燃油限制的强化正成为进一步扩大电动油泵市场的助推力。今后，包括机械式油泵的置换在内，还计划扩充专用于CVT、DCT、EV主马达冷却等的、覆盖了从小型到大型的电动油泵产品阵容。

如果说电影带给我们什么启示的话，那就是未来不只关于机器人——更是关于机器人一接到指令即能修复、修改以及改变整体外观。迈克尔·贝执导的关于未来的电影中，汽车人半个前空翻就变形为直立机器战士。不过，就目前而言，这有点小儿科了。本则新闻中，我们来看看自组装机器人的真容：一堆小磁立方体自如地在桌面上移动。这可比听上去酷多啦。 你可以隐隐约约看到它们向擎天柱发展的迹象。 M-Blocks 是 MIT 最近研发的新一代自组装机器人。每个机器人的立方面对角线长约一英寸半，内部装有飞轮，外部则是一组磁铁。通过将飞轮速度设为高达每分钟 20000 转，这个独立的小东西可以在桌上疾走，并在空中翻转。一旦它们走近其他机器人，精巧的自对准磁铁系统便将它们与搭档结合到一起。看到一个小机器人爬到另一个头上并无什么稀奇，但是看到那么多机器人同时行动，不同部分各自独立行动着快速组合成一个更大的完全不同的整体，你可以隐隐约约看到它们向擎天柱发展的迹象。 致力于该项目的研究员 Kyle Gilpin 、 John Romanishin 和机器人技术教授 Daniela Rus 指出，该机器人设计的各方面都有先例，但 M-Blocks 将它们融合在一起的方式却是前所未有的。 Gilpin 指出，有些机器人利用磁铁结合在一起，还有一些机器人利用飞轮实现行动，但是没有一种机器人能利用这些设备实现自动重新装配。另外，目前的自组装机器人设计比以往的尝试都优雅——之前的机器人往往有很多笨拙的外部组件。 Gilpin 说，“总而言之，我们的系统独一无二，因为一切都超简洁。视频中的机器人模块只有两个马达——一个用于旋转飞轮，另一个用于驱动制动机制。同样地，机器人结合机制是完全被动的。磁铁能够自对准，可以非常自然地将邻近的 M-Blocks 结合在一起。” 磁铁结合系统值得细说。每个机器人立方体面都有四块磁铁，以确保两个机器人模块碰面时时能牢固结合。每个立方体边缘还有另外两块圆柱形磁铁，当机器人相互靠近时能够遵照磁铁南北极而自由旋转。边缘也有斜面，因此当机器人碰面时，边缘磁铁之间仍有空隙；当一个机器人开始翻转到相邻机器人身上时，边缘磁铁直接接触，从而形成牢固的锚以支撑翻转。这种被动连接系统之美在于其完全发生在机器人模块外部，不需要电力或马达控制。 研发团队正致力于使机器人具备更多自主性。 研发团队目前正致力于使机器人具有更多自主性。视频中，机器人是人工远程控制的。 Gilpin 说，“结果，很难精确控制飞轮速度和精确制动。”如果你觉得控制玩具飞机很难，试试用左摇右晃的磁铁立方体机器人实现着陆。最新一代机器人拥有自动化运动的计算能力，研发团队目前正忙于开发相应的驱动程序。 不过，他们也尝试向实际应用努力，这将需要配置更多机器人模块。一些或将配置单个、动力更足的飞轮，使更多机器人同时行动，从而将它们与相近机器人聚合成一体。研究员们也正在考虑被动的、不动型电池块为相邻机器人充电，从而使得整体系统能够走的更远，攻克更具挑战的障碍物。 Gilpin 说，由于其自身没有马达，它们可能被其他机器人根据需要抛来抛去。 不过，以上仅仅是开始。研发团队设想给 M-Blocks 配备照相机或可由其他机器人运载的爪型夹持模块，并为完成其他工作做好准备。 Romanishin 在 MIT 的一份报告中指出，“我们期待有成千上万的这种机器人，随意地散布在地板上，它们能够识别彼此，相互结合，根据需求自动变形为椅子、梯子或者桌子。”当那一天到来时，你不由得不问：组个变形金刚需要多少张桌子？  

随着电价的不断上涨， 对节能型家用电器的消费需求也在增长。不过，节能特性只是消费者在购买洗衣机、洗碗机等新家电时的一个考虑因素。产品的使用寿命和可靠性也是必须顾及的重 要因素，而且，在许多情况下，它们甚至与用电量或用水量同样重要。显然，寿命和可靠性常常与家电的品牌密切挂钩。过去十年间，对更加节电环保的家电需求持 续增长。幸运的是，这些消费需求与环保要求是一致的。欧洲将通过立法增强环保工作的力度，并已推出了“耗能产品生态设计框架指令(EcoDesign of Energy-using Products (EuP))”。欧盟提出的这个新节能标准不仅影响了白色商品的设计，还影响了各类泵、加热产品，或者顾名思义，即一般的耗能产品(EuP)的设计。   EcoDesign涵 盖了每个设计环节的能耗问题。此外，它还考虑到了产品的整个生命周期成本，包括生产及最终废弃处理成本。这项指令为制定EcoDesign要求搭建了一个 框架，并将强制所有交流电产品制造商执行，以提高能效。为了满足EcoDesign的要求，有不同研究课题对多项强制采用技术进行了总结。研究明确指出， 只有采用变速驱动的永磁同步马达(PMSM)或高效感应式马达能够满足这些节能要求。对于负载可变应用和频繁启动/停止的情况(通常见于家电)，这类驱动 技术的节能潜力巨大。不过，并非所有的马达应用都能够受益于变速驱动，尤其是在只需要恒速运作时。   为了满足高能效家用电 器的要求，新技术是成功关键。PMSM正在顺利取代传统马达。图1所示为一台洗衣机的模块简图，家用洗衣机采用单交流线路供电，其后是所需的功率因数校正 (有源或无源的)。新的马达技术需要变速驱动，为实现这种驱动，设计人员一直以来都依赖于分立式IGBT/MOSFET 解决方案，但现在这种传统方案正逐渐被智能功率模块(IPM) 所取代。由于采用集成式解决方案可带来某些显著优势，IPM的运用日益广泛。模块示意图中用于驱动洗涤桶的最近推出的m-MiniDIP SPM ® (智能功率模块)就是一个例子。该器件出色地实现了3个半桥(图2)的高度集成，其中整合了自举二极管、NTC、精细调节栅极驱动器和众多附加保护功能， 如UVLP、SCP及故障输出(fault output)。为了降低模块的能耗，栅极驱动器的待机电流减小，从而实现节能驱动。IGBT和驱动器的精确匹配可确保获得更高的性能。相比分立式解决方 案，其性能变化的可控度大大提高了。此外，这种完全隔离的模块(39mm x 23mm)具有更高的可靠性，因为它的保护功能部件靠近功率开关，而且采用低热阻封装，可以减少负载周期的温度变化。这个新系列产品在“故障率 (FIT)”方面堪比分立式IGBT。因此该模块的可靠性优于分立式解决方案。此外，该模块具有-40ºC到+150ºC的宽结温范围，因而不仅适合于家 用电器，还可用于工业应用。 图1 洗衣机的模块简图 图2    m-MiniDIP SPM模块的原理图 为了驱动循环泵等更小的马达，建议在IPM中用MOSFET来取代IGBT。 特别是对于小输出电流应用，由于没有拐点电压(knee voltage)和电流拖尾（current tail），MOSFET的损耗比IGBT要低。另外，MOSFET的短路耐受时间也比同等IGBT高出一个数量级。因此，MOSFET基本上是低功耗电 器的首选解决方案。TinyDIP SPM 模块就是这类IPM的典型例子，这种集成式MOSFET 解决方案非常适合于泵和风扇这种低功耗应用，因为这种完全隔离的模块可以非常靠近马达放置。即使该模块尺寸只有29mm x 12mm，带散热器情况下的最大可输出功率高达200W，这是相同尺寸、基于IGBT的解决方案所无法企及的。为了简化该IPM 的 “取放” 装配过程，还可以采用SMD 封装。在许多情况下，采用这种无散热器的SMD IPM 是首选方案。目前，最大输出功率被限制在90W左右，但另一方面，PCB的制作得以简化。以上两个马达驱动例子都表明，使用IPM更便捷、更快速，并具有 更高的灵活性，能够简化节能驱动产品的设计。   即将出台的欧盟EcoDesign规范及其对耗能电器的影响，将会大大促进高 能效驱动技术的发展。由IPM控制的永磁同步马达将在实现节能目标方面扮演重要的角色。洗衣机的例子说明在典型应用领域使用IPM能够简化设计并加快设计 速度。这些新产品能够帮助设计人员开发出具有高成本效益，并提升整体环保性能的解决方案。