訂閱
糾錯(cuò)
加入自媒體

電動(dòng)牙刷方案淺析

根據(jù)奧維云網(wǎng)的監(jiān)測數(shù)據(jù),2020年電動(dòng)牙刷品牌多達(dá)1068個(gè),賣出了4080.79萬支,零售總額達(dá)到74.12億元,預(yù)計(jì)2021年的市場規(guī)模將達(dá)到94億元。千商混戰(zhàn),堪比當(dāng)年華強(qiáng)北山寨手機(jī)的黃金時(shí)代。

電動(dòng)牙刷方案淺析

圖1 部分電動(dòng)牙刷品牌(來源:小飯桌)

根據(jù)普華有策的數(shù)據(jù)報(bào)告,2020年中國電動(dòng)牙刷的滲透率是8%,而歐美發(fā)達(dá)國家的滲透率多超過30%;與我們生活習(xí)慣類似的日本及韓國,電動(dòng)牙刷滲透率分別是30.6%和 81.7%,所以國內(nèi)的電動(dòng)牙刷有著至少幾倍的成長空間。

電動(dòng)牙刷方案淺析

圖2 電動(dòng)牙刷方案框圖(來源:ST官網(wǎng))

根據(jù)速賣通平臺的數(shù)據(jù)顯示,2020年國產(chǎn)電動(dòng)牙刷在歐洲、中東等多個(gè)海外市場出現(xiàn)了爆發(fā)式增長。其中,法國年同比增速超過140%,德國增長160%,波蘭增長90%,沙特增長超過420%。所以中國電動(dòng)牙刷的跨境出海也是一片藍(lán)海。

今天我們從元器件選型及方案簡單剖析一下電動(dòng)牙刷。電動(dòng)牙刷結(jié)構(gòu)簡單,一般由可拆卸刷頭(更換方便)、塑膠外殼(需密封防水)、電機(jī)、主控板PCBA、電池與充電管理(一般是無線充電)等部分組成,其核心器件及技術(shù)落在電機(jī)與振動(dòng)設(shè)計(jì)上,我們在研發(fā)設(shè)計(jì)階段就得想方設(shè)法避免侵犯知識產(chǎn)權(quán),牢牢占據(jù)高端市場的荷蘭飛利浦和美國寶潔的歐樂B的IP布局很深。

電動(dòng)牙刷方案淺析

圖3 電動(dòng)牙刷主要結(jié)構(gòu)組成(來源:有趣的制造)

飛利浦擁有多項(xiàng)聲波振動(dòng)式專利,歐樂B則是旋轉(zhuǎn)振動(dòng)式的代表,長期牢牢占據(jù)著電動(dòng)牙刷領(lǐng)域的霸主地位。為避免侵權(quán),國產(chǎn)品牌研發(fā)設(shè)計(jì)和振動(dòng)方式上的創(chuàng)新余地已然較小,走名詞上的創(chuàng)新實(shí)屬無奈,例如磁懸浮聲波振動(dòng)式。底層創(chuàng)新,或得從根源處“最核心的器件-電機(jī)及驅(qū)動(dòng)”著手,但還是飛利浦和歐樂B以電機(jī)自供占得先機(jī),或許戴森來做電動(dòng)牙刷才能有效發(fā)起挑戰(zhàn)。千余家電動(dòng)牙刷品牌,根據(jù)振動(dòng)方式和振動(dòng)頻率都可以放入以下分類:

電動(dòng)牙刷方案淺析

圖4 電動(dòng)牙刷按機(jī)械原理分類(來源:有趣的制造)

電動(dòng)牙刷方案淺析

圖5 電動(dòng)牙刷按振動(dòng)分類(來源:動(dòng)脈網(wǎng))

絕大部分電動(dòng)牙刷都在中國制造,品質(zhì)差異已不太大,而市面上電動(dòng)牙刷成本和售價(jià)的差異,源自電機(jī)和芯片差異。振動(dòng)頻率6000~8000次/Min的電機(jī),成本已可低至1塊錢,或是造就9.9元電動(dòng)牙刷的真核;而振動(dòng)頻率在32000次/Min以上的電機(jī),成本則達(dá)數(shù)十塊不等,電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制芯片成本少則數(shù)塊,多則數(shù)十塊。接下來咱們整理幾份BOM表對比一下:

品牌型號描述
英飛凌/賽普拉斯(INFINEON/CYPRESS)CY8C4248LQI-BL483MCU主控
賽普拉斯/飛索(CYPRESS/SPANSION)絲印FL116K1F4存儲芯片
艾邁斯(AMS)AS5510-DWLT線性霍爾傳感器,監(jiān)測永磁電機(jī)的移動(dòng)
索尼(SONY)4235 010 32898Li-Lon鋰離子電池
飛利浦(PHILIPS)

絲印150716C21

自研永磁電機(jī)

按鍵、接口、連接器、阻容感等

表1 飛利浦HX9120 BOM表

品牌型號描述
微芯(MICROCHIP)PIC16F726MCU主控
臺半(TSC)TSM6866SDCAN溝道金屬氧化物場效應(yīng)管
臺半(TSC)TSM6963SDCAP溝道MOSFET
索尼(SONY)4235 010 18492Li-Lon鋰離子電池
飛利浦(PHILIPS)

絲印240318C2

自研永磁電機(jī)

按鍵、接口、連接器、阻容感等

表2 飛利浦HX6710 BOM表

品牌型號描述
德州儀器(TI)MSP430G2332MCU主控
臺半(TSC)TSM4424CSN溝道MOSFET
臺半(TSC)BC846CWNPN二極管
FDK鎳氫充電電池
歐樂B

自研電機(jī)

按鍵、接口、連接器、阻容感等

表3 歐樂B D20 BOM表

品牌型號描述
聯(lián)智(CELFRAS)CWT500無線充電底座的主控芯片,QI協(xié)議5W功率高集成發(fā)射IC
芯天下(XTX)XT25F02D無線充電底座的存儲器芯片,256KB SPI NOR Flash存儲器,用于存儲充電配置
萬國(AOS)AON7804兩顆NMOS管組成H橋,耐壓30V,用于無線充電線圈的功率傳輸
弘源(HONGFARAD)404J100V無線充專用諧振電容,0.4μF 100V
日日佳(RRJ)R096119T01-V0顯示屏
聯(lián)智(CELFRAS)CWR500主板上的無線充電的接收IC
矽力杰(SILERGY)SY6984主板上的升壓電池充電IC
芯源(MPS)MP23225μA超低靜態(tài)電流的同步整流降壓轉(zhuǎn)換器,為主板上的控制器及屏幕供電
基美(KEMET)16V33UF16V 33μF聚合物鋁電解電容,用于永磁同步伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)濾波
萬國(AOS)AON7934三顆非對稱雙NMOS,耐壓30V,用于永磁同步伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)
大疆創(chuàng)新(DJI)IESC1000用于永磁同步伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制
萬國(AOS)AON2409PMOS,用于電路控制
TDK/應(yīng)美盛(TDK/INVENSENSE)MPU-65003軸加速度及3軸角度傳感器,內(nèi)置數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器,用于運(yùn)動(dòng)追蹤功能
霖昶(RAINSUN)貼片陶瓷藍(lán)牙天線
恩智浦(NXP)QN9080超低功耗藍(lán)牙5.0 MCU
復(fù)微(FMSH)FM17550NFC通訊芯片
宜揚(yáng)(EON)16Mb閃存芯片,存儲屏幕顯示信息
evowerahypermag 工業(yè)永磁同步伺服電機(jī)
evoweraEVO193701080mAh/3.99Wh/3.7V電池,由新輝卓能(NEW LIGHT)供應(yīng)

表4 evowera planck O1 BOM表

電動(dòng)牙刷方案淺析

圖6 米家聲波牙刷方案(來源:聚豐開發(fā))

品牌型號描述
NORDICNRF51822-QFAA低功耗藍(lán)牙主控芯片
巴丁微(BD MICRO)BDR6122T單通道H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
*恩智浦(NXP)MFRC63002HN射頻識別芯片
安浩芯(AHX)SDG5011無線充電發(fā)射芯片
安浩芯(AHX)SDG5141無線充電接收芯片

素士(SOOCAS)

素士定制電機(jī),由金龍機(jī)電(KOTL)供應(yīng)

素士(SOOCAS)

素士定制鈷酸鋰電池,由鵬輝(GREAT POWER)供應(yīng)

按鍵、接口、連接器、阻容感、指示燈等

表5 米家聲波牙刷 BOM表

既要懂機(jī)械原理,工業(yè)設(shè)計(jì)不得抄襲得有創(chuàng)新,要從零開始設(shè)計(jì)和研發(fā)一款電動(dòng)牙刷,難度并不小,希望這篇文章提供一些技術(shù)和選型參考。拍明芯城作為快速撮合的元器件交易平臺,聚焦服務(wù)長尾市場的中小微電子企業(yè),幫助每一顆芯片的Design In、Design Win和流通買賣更高效,深入落地到千行萬業(yè),做最好的元器件搬運(yùn)工和SaaS工具提供商,幫原廠和代理商賣好芯片,為工程師提供更好的支持!

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報(bào)。

發(fā)表評論

0條評論,0人參與

請輸入評論內(nèi)容...

請輸入評論/評論長度6~500個(gè)字

您提交的評論過于頻繁,請輸入驗(yàn)證碼繼續(xù)

  • 看不清,點(diǎn)擊換一張  刷新

暫無評論

暫無評論

文章糾錯(cuò)
x
*文字標(biāo)題:
*糾錯(cuò)內(nèi)容:
聯(lián)系郵箱:
*驗(yàn) 證 碼:

粵公網(wǎng)安備 44030502002758號