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松下温冷离子美容仪拆解:巧妙的结构,半导体制冷片显威

11/24 07:01 作者:曹顺程
阅读需 8 分钟
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前段时间一则新闻让人惊讶万分,一家小小的美容诊所在目前实体经济普遍不太景气的情况下,收入依旧十分可观,不得不让人感叹任何事情都不能阻止对美的追求。由此也不难发现,医美产品是一个巨大且潜力无穷的市场。这些年市面上的医美类电子产品琳琅满目,产品好坏众说纷纭,本期贸泽电子爆款拆评就来拆解一款属于基础养护的面部护理产品——松下温冷离子美容仪。

松下温冷离子美容仪机身小巧并且带有珠光质感,摸起来的手感很不错。经过实际使用体验一个月,单单就这快速制冷的功能就让我很满意,眼睛浮肿的时候消个肿什么的还是易如反掌,而最神奇的是产品只搭载了一个钛合金感应头,但是既能实现制热,也能实现快速制冷,而且冷热切换速度也相当快,到底是什么样的硬件方案才能实现这种功能呢?今天就让我们一起拆开一探究竟。

拆解

将松下美容仪拆解开就能大致看到其整个结构和硬件组成。头部位置为实现温冷功能的钛合金感应头,与之相连接的是众多的导线,直连主板。此外,电池是固定在主板上的塑料支架上的,电池的正负极形状相当有意思,两头都是尖的,为松下的锂电池

钛合金感应头结构电路

美容仪的钛合金感应头电路引出相当多的信号线,其中在散热风扇的供电线缠绕着磁环,主要是用于抗噪抗干扰,就如我们平时生活中一些“高端”USB线、HDMI线有的也会带有磁环。

将美容仪的钛合金感应头拆开可以看到为测温热电偶+半导体制冷片+散热器的组合,其中,半导体制冷片与钛合金感应头接触的地方涂满了乳白色的散热硅脂,用于导热。

因为钛合金感应头是直接接触皮肤使用的,所以无论是加热还是冷敷都需要精准的温控检测。

半导体制冷片则是利用半导体材料的珀尔帖效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。

同时,在半导体制冷片放热的同时需要及时将热量散发出去,所以又需要散热器和风扇的组合,其中风扇采用的是日本电产的5V/0.12A风扇(D02X-05TS6)。

另外美容仪的加热功能同样靠散热片实现,在散热片上固定了一个加热线圈,一旦加热电路启动,散热片能快速导热,经过金属结构、导热硅脂,快速作用到钛合金感应头上。

除此之外,热敷功能还包括一个离子导入功能,相关的电路还包括一个震动马达。一根信号线一端连接的是钛合金感应头,另一端则是连接到主板,再通过金属弹簧连接到外壳后盖金属片上。当手上的皮肤接触这块区域,检测到皮肤的触摸,且钛合金感应头接触到皮肤,这就形成了一个闭环,离子导入功能才会正常开启。这基本上就是整个美容仪的几个重要功能。

美容仪主板电路

再回到美容仪的主板电路上,首先板子上唯一一颗主控为松下自家的MCU产品(MN101EF51AXW)。网上对于这款MCU的资料很少,据我所知,这是一款8位单片机,集成电容式触摸检测电路,刚提到的这个美容仪最重要的功能之一离子导入功能的开启也是用到了这个触摸检测的功能。

此外,主板上主要的元器件基本上都是功率半导体器件,甚至很多器件上的丝印都没法判断,因此将主要的一些器件列出:

日清纺微电子的单电源比较器(NJM2903C),这是一颗专为宽压工作而设计的电源比较器,工作电流与电源电压无关,具有低消耗的特点。可以支持单电源也可以支持两电源。用单电源工作时,共模输入电压即使在GND附近也可以正常工作。适合限流比较器、简易A/D转换器、脉冲整形、延时发生器、宽频VCO、MOS计时器、多谐振荡器、高压逻辑栅极等。在使用两电源或负电源时,与普通比较器不同的是能直接连接低功耗的MOS逻辑模块。

东芝的N沟道MOSFET(SSM3K324R),可以应用在电源管理开关以及DC/DC降压转换器等应用中。

东芝的P沟道MOSFET(SSM3J132TU),从电路上来看,主要功能是驱动美容仪钛合金感应头上的半导体制冷片。

罗姆的驱动晶体管(2SC2411K),罗姆的通用三极管(DTC114YETL)以及安森美的三极管(2SA1577)。

其中松下美容仪上的一些元器件在贸泽电子的官网都有购买,有需要的可以去看看。

厂商 型号 说明
松下 MN101EF51AXW QFP44封装,8位单片机,集成电容式触摸检测电路
日本电产nidec D02X-05TS6 5V/0.12A风扇
日清纺微电子 NJM2903C  2电路单电源比较器
东芝 SSM3K324R N沟道MOSFET
罗姆 2SC2411K 驱动晶体管
东芝 SSM3J132TU  P沟道MOSFET 12V/5.4A
罗姆 DTC114YETL 三极管
特瑞仕 XC6415CC05ER-G LDO
东芝 SSM3J332R P沟道MOSFET
安森美 2SA1577 三极管

小结

从松下美容仪的拆解来看,零零散散的功能很多,但是透过现象看本质,从硬件电路上来归类,我把它分为两个功能:一个是冷敷功能,它是通过半导体制冷片,散热片,散热风扇,控制电路所组成;另一个是温热离子导入功能,这个功能同样包含散热片,加热电路,控制电路。而无论是冷敷功能还是热敷功能,都包含了温度检测的电路实现精准的温控。

除此之外,从硬件本身方案来看,功率器件的使用非常多,包括东芝、罗姆、安森美等知名大厂的品牌,在如今大众对半导体芯片去库存能力存疑的时刻,我认为这些细分领域的芯片大概率会穿越半导体下行周期,实现逆转,交出一份满意的答卷。当然,回到松下美容仪这个产品本身,我认为其硬件方案完全可以做到更加人性化,比如采用目前普遍通用的Type-C充电接口可以在美容仪上增加更加直观的屏幕显示功能,这样无论是配备机械按键还是触摸键输入都更加人性化,那么亲爱小伙伴,你有什么关于美容仪好的想法创意或是建议,欢迎留言讨论。
 

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