1.概述
1.1 描述
随着口腔医疗技术的不断进步和人们对口腔健康的重视，根管治疗作为一种常见的口腔治疗方式，对更有效、更舒适的治疗工具和技术的需求也在不断增加。
目前市面上常见的根管预备机都是采用的有刷电机，在实际应用中，有刷电机有下列几种潜在缺陷：
• 寿命短： 有刷电机的刷子与转子之间的摩擦会导致磨损，因此其寿命相对较短，需要更频繁地更换电机或进行维护。
• 噪音大： 由于刷子与转子之间的摩擦，有刷电机通常产生较大的噪音，这可能会影响患者的舒适度以及医生的工作环境。
• 效率低： 有刷电机通常效率较低，这意味着它们需要更多的能量来实现相同的工作量，从而可能增加设备的能耗。
无刷电机可以很好的解决上述问题，提高设备的性能、寿命和用户舒适度，因此齿科根管治疗仪中的电机方案在逐渐切换为无刷电机。
一般来说，根管预备机中的电机会比一般家用电器中的电机小得多，具体尺寸可能在几厘米到几十厘米之间，以便于医生在狭小的口腔空间中灵活操作。因此一款紧凑且高效的无刷电机驱动方案对于根管预备机的性能和使用体验来说至关重要。
本参考设计采用了MP6570做无刷电机驱动控制，这是一款非常先进的电机驱动芯片，集成了FOC算法，磁性角度编码器，并且支持 SPI/RS485/I2C通讯，还具有丰富的保护功能，适用于高性能微型电机驱动控制的场景。
Figure 1 MP6570评估板装配示意图
1.2 特性
• 控制接口：SPI /I2C /RS485，可以灵活进行参数配置，并写入NVM
• 集成高精度角度传感器，分辨率可达14bit
• 集成FOC控制算法
• 位置、速度、转矩模式：动态响应好，灵活平稳切换
• 丰富保护功能：输入电压监测，过流，过温，堵转，欠压
• 低功率待机模式
• 封装QFN-32 (4mmx4mm)
Figure 2 MP6570评估板实物图
1.3 应用
齿科根管治疗仪，毛发移植机
2.参考设计
2.1 方案架构
Figure 3 微型电机驱动方案架构
2.2 相关解决方案
2.2.1 便携式充电管理方案
| 充电IC | 描述 |
|---|---|
| MP2665A | 单节锂电池线性充电IC，充电电流最大1A，适配器电压支持5V USB，路径管理，I2C |
| MP2731 | 单节锂电池BUCK充电IC，充电电流最大4.5A，适配器电压支持3.7V~16V，路径管理，I2C |
| MP2760 | 1~4节锂电池 BUCK-BOOST充电IC，充电电流最大6A，支持PD充电，路径管理，I2C |
2.2.2三相无刷电机驱动方案
| 无刷电机驱动IC | 描述 |
|---|---|
| MP6543H | 集成3 个半桥、预驱动、栅极驱动电源和电流采样放大器，控制信号为EN和 PWM，2A连续电流Iout |
| MP6540 | 集成3个半桥、预驱动、栅极驱动电源和电流采样放大器，控制信号为EN和 PWM，3A连续电流Iout |
| MP6541 | 集成3个半桥、预驱动、栅极驱动电源和电流采样放大器，控制信号为EN和 PWM，8A连续电流Iout |
2.2.3 DCDC方案
| DCDC | 描述 |
|---|---|
| MP3429 | Boost，2.7V~13V输入，单节电池供电可支持高达30W的负载功率 |
| MP28167-A | Buck-Boost，2.8V~22V输入，3A输出电流 |
| MP28310 | 双路输出 LDO+Buck |
| LDO：超低静态电流300nA，2V~5.5V输入，100mA | |
| Buck：超低静态电流500nA，2V~5.5V输入，300mA |
3.设计
3.1 参考原理图
Figure 4 MP6570参考设计原理图 EVKT-MP6570 (monolithicpower.cn)
3.2 上位机调试界面
Figure 5 MP6570上位机调试界面
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