電動牙刷因其高效、便捷的特性而受到廣泛歡迎。電動牙刷的核心在于其內置的電機,這種電機能夠驅動牙刷頭進行高速振動或旋轉,從而提供比普通手動牙刷更為徹底的清潔效果。
峰岹科技(深圳)有限公司作為一家專注于直流無刷電機(BLDC)驅動控制專用芯片研發的企業,針對電動牙刷市場推出了創新技術解決方案——“掃、振一體伺服控制方案”,創新芯片算法可實現精確位置的伺服控制,并根據電機轉矩采用力矩動態調整策略,這種精確高效的電機驅動控制方案大大提升了產品體驗感。
方案主控芯片FU6572T/N
FU6572T/N 系列是一款高性能、高集成雙核電機驅動專用芯片。支持三相直流無刷電機和兩相步進電機,ME集成多硬件模塊,雙核架構并行工作模式,可實現有感和無感BLDC電機、PMSM的FOC驅動、方波驅動等控制方式,FOC驅動還支持單電阻、雙電阻電流采樣;芯片集成如運算放大器、比較器、高速ADC等8種功能模塊、內置LDO,芯片高集成特性十分突出。
1
雙核架構: ME核+8051核
2
支持三相直流無刷電機、兩相步進電機
3
ME: FOC模塊、MDU、LPF和PID模塊
4
32KB Flash、4K RAM
5
工作電壓6V ~ 20V
6
12位ADC: 11通道,1.0μs采樣+轉換
7
FOC驅動支持單電阻、雙電阻電流采樣
無感FOC單次運算7us
8
9
支持硬件SIN/COS信號角度解碼
精準的伺服控制算法
振動式電動牙刷主要分為兩種電機,一種由偏心振動電機實現,多用于中低端電動牙刷方案,缺點是振感強且振動無序;另一種采用直流無刷電機實現,運行時噪聲小,機身振感低,振動能量集中。
峰岹掃、振一體伺服控制電動牙刷方案是應用于直流無刷電機的控制方案,基于MCU芯片進行整體的方案設計;
FU6572T/N芯片設計能夠實現對電機的精準位置伺服控制,這意味著電機可以被精準地調節到預設位置,最小控制角度可精確到0.1°,確保牙刷頭的振動模式符合設定的清潔程序,及穩定的速度控制;可根據客戶的需求自由組合各種控制模式,包括掃動幅度,速度,震動頻率以及幅度等。
此外,峰岹科技還采用了根據電機轉矩進行力矩動態調整的策略,這一技術能夠根據用戶刷牙時的壓力變化自動調整電機輸出的力矩,為用戶提供最佳的清潔力度和保護。這種“振、掃一體”的方案不僅提升了電動牙刷的用戶體驗,還增加了產品的智能化水平,使得電動牙刷能夠更好地適應個人化需求。
掃、振一體伺服控制方案特點
1
FOC控制,位置精準度高,運行穩定,噪音小
2
HALL信號自校正,提高控制精度
3
先進位置解調算法,位置精確伺服控制,最小控制角度精度0.1°
4
掃振一體,最高振動頻率 100000次/分鐘,最高掃動速度:600次/分鐘;
(常規方案分別為66000次/分鐘、500次/分鐘)
5
轉矩補償方案,力矩輸出更穩定
6
陀螺儀控制(牙刷姿態識別)
7
單/雙電阻均可開發,方案功能齊全
8
堵轉、過流、欠壓、超功率保護功能
9
硬件低功耗,超強待機續航能力
方案應用表現優異
圖:傳感器反饋
01
掃動角度可調,能達到60°掃動范圍,搭配齒槽轉矩抑制算法,平滑掃動
掃動速度可調,往復掃動頻率可高達到600次/分鐘,高動態響應;震動頻率自由設定,高達100000次/分鐘,實時補償算法,保證持續高動力輸出
02
03
閉環控制自動回正,回正零點,速度以及力矩可由用戶自由設定
峰岹科技的FU6572T/N高性能、高集成電機驅動專用芯片及算法技術,為電動牙刷行業帶來了革命性的技術進步,掃、振一體伺服控制方案體現了高精度控制與人性化設計的結合,體現了峰岹科技在電機控制領域的深厚積累和突破創新,為消費者帶來了更加智能、高效、安全的產品體驗,推動行業積極向更高標準發展。
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