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高效节能:强大MCU实现干衣机压缩机+电机+PFC稳定运行,性能全面跃升

高效节能:强大MCU实现干衣机压缩机+电机+PFC稳定运行,性能全面跃升 晶丰明源
2025-09-12
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导读:基于LKS32MC45x系列MCU
干衣机的起源可追溯至19世纪末,早期主要借助热空气流动带走水分来加快衣物干燥,而后逐渐实现民用普及,并集成定时和温控等功能。进入21世纪,热泵技术的引入显著提升了干衣机的能效水平,其能耗仅为传统电热式的三分之一,同时可将工作温度精准维持在40-60℃的低温区间,相较于冷凝式系统,更能避免高温对衣物的损伤。
在热泵式干衣机中的变频系统中,通常包括对桶电机、风机及压缩机的控制和驱动,并搭配主动式单相功率因数校正PFC,这对硬件算力和软件架构都提出了较高要求。而MCU主控芯片作为干衣机变频技术中的核心部分,承担着精准控制的关键任务,并朝着高效节能的趋势发展。
晶丰明源&凌鸥创芯联合推出的LKS32MC45x系列高性能MCU产品,采用192MHz的Arm Cortex-M4内核,依托丰富的外设资源,可搭载性能稳定的电机&压缩机控制算法与成熟的PFC算法,适配主流家用、商用热泵干衣机等应用场景,为用户提供性能优异、资源整合度高的系统解决方案。

主控芯片LKS32MC45x核心特性

  • 采用192MHz Arm Cortex-M4 内核

  • 40K RAM + 256K Flash

  • 3×14bit 高速ADC + 内置OPA

  • 支持UART/SPI/I²C/CAN等通信协议,系统扩展性强

  • ±1% 高精度RC时钟,增强控制时序一致性

  • 卓越抗静电(ESD)与群脉冲(EFT)能力

适用应用

  • 家用、商用干衣机压缩机应用
  • 家用、商用干衣机三合一方案应用(压缩机+电机/风机+PFC)

干衣机三合一应用方案


干衣机三合一(压缩机+电机/风机+PFC)驱动方案采用LKS32MC0453RCT8作为主控芯片。该芯片基于32位ARM Cortex-M4内核,主频高达192MHz,配备256kB Flash及40kB RAM, 支持2.2-3.6V单电源供电。其模拟模块集成14位高精度ADC,可同步采样3路信号,并支持多达18通道输入与6路运算放大器。外设模块包含3路UART。该产品可支持最大功率达2000W,实现双电机控制与单相功率因数PFC驱动,支持正弦波无感FOC与数字PFC功能,并具备压缩机单电阻/双电阻电流采样能力。
图1. 干衣机三合一方案应用框图

方案特点


  • 高度集成:支持3路ADC同步采样,内置6路运算放大器与2组独立PWM模块,可输出16路带独立死区控制的PWM信号,单芯片兼容两路电机与一路PFC控制环路

  • 性能优异:在大偏心负载低速运行时,具备优秀的电机观测器鲁棒性,带载功率因数(PF值)可达0.98以上

  • 功能丰富:方案具备压缩机转矩自适应补偿能力,有效对热泵压缩机进行减震,同时兼容功率环控制与自动弱磁,采用分层软件架构,接口丰富,扩展灵活

  • 故障保护:硬件过流、停机电压控制、缺相保护及堵转保护等功能


干衣机三合一方案技术优势

高可靠性


图2. 左图为重载启动,右图为低桶速大偏心运行强鲁棒性


图3. 压缩机降速稳定

丰富的可选功能

压缩机转矩补偿对比

图4. 左图未添加转矩补偿,右图为添加了转矩补偿

PFC功率因数校正
图5. 左图为交流输入电流与交流输入电压,右图为PF值达到0.98以上
风机顺风启动

总结

晶丰明源&凌鸥创芯推出的LKS32MC45x系列MCU以其高性能、高集成度和高可靠性,为干衣机的高效节能与智能化控制提供了完善的解决方案。未来,随着技术的不断进步,它将继续推动干衣机行业向更节能、更智能的方向发展。

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  晶丰明源  

上海晶丰明源半导体股份有限公司,成立于2008年10月,是专业的电源管理和控制驱动芯片供应商。公司总部位于上海,在杭州、成都、南京、海南和香港设有子公司,在深圳、厦门、中山、东莞、苏州等15个城市设有客户支持中心。

晶丰明源专注于电源管理和电机控制芯片的研发和销售,坚持自主创新,产品覆盖AC/DC电源管理芯片、DC/DC电源管理芯片、电机控制驱动芯片、LED照明驱动芯片等,广泛应用于家电、手机、个人电脑、服务器、基站、网通、汽车、智能照明、工业控制等领域。

晶丰明源坚持“创芯助力智造,用心成就伙伴”的使命,为行业发展而拼搏,为国家强盛而立志,在技术领先的领域推动行业进步,在国产落后的领域奋力缩小差距,铸就时代芯梦想!
*本文提及的测试结果是在实验室条件下真实测试下得出,实际产品视应用环境和批次差异,可能会存在不同,晶丰明源保留最终解释权

【声明】内容源于网络
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上海晶丰明源半导体股份有限公司致力于模拟芯片设计和系统解决方案,倡导节能环保和智能生活。借助公众平台,为您带来晶丰明源最新的产品信息和公司资讯。
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