采用HT66FM5340外挂充电IC的筋膜枪设计
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。
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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
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- 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；
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