干衣機(jī)的起源可追溯至19世紀(jì)末，早期主要借助熱空氣流動(dòng)帶走水分來(lái)加快衣物干燥，而后逐漸實(shí)現(xiàn)民用普及，并集成定時(shí)和溫控等功能。進(jìn)入21世紀(jì)，熱泵技術(shù)的引入顯著提升了干衣機(jī)的能效水平，其能耗僅為傳統(tǒng)電熱式的三分之一，同時(shí)可將工作溫度精準(zhǔn)維持在40-60℃的低溫區(qū)間，相較于冷凝式系統(tǒng)，更能避免高溫對(duì)衣物的損傷。
        在熱泵式干衣機(jī)中的變頻系統(tǒng)中，通常包括對(duì)桶電機(jī)、風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，并搭配主動(dòng)式單相功率因數(shù)校正PFC，這對(duì)硬件算力和軟件架構(gòu)都提出了較高要求。而MCU主控芯片作為干衣機(jī)變頻技術(shù)中的核心部分，承擔(dān)著精準(zhǔn)控制的關(guān)鍵任務(wù)，并朝著高效節(jié)能的趨勢(shì)發(fā)展。
        晶豐明源&凌鷗創(chuàng)芯聯(lián)合推出的LKS32MC45x系列高性能MCU產(chǎn)品，采用192MHz的Arm Cortex-M4內(nèi)核，依托豐富的外設(shè)資源，可搭載性能穩(wěn)定的電機(jī)&壓縮機(jī)控制算法與成熟的PFC算法，適配主流家用、商用熱泵干衣機(jī)等應(yīng)用場(chǎng)景，為用戶提供性能優(yōu)異、資源整合度高的系統(tǒng)解決方案。

主控芯片LKS32MC45x核心特性

• 采用192MHz Arm Cortex-M4 內(nèi)核
• 40K RAM + 256K Flash
• 3×14bit 高速ADC + 內(nèi)置OPA
• 支持UART/SPI/I2C/CAN等通信協(xié)議，系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)
• ±1% 高精度RC時(shí)鐘，增強(qiáng)控制時(shí)序一致性
• 卓越抗靜電（ESD）與群脈沖（EFT）能力

適用應(yīng)用

• 家用、商用干衣機(jī)壓縮機(jī)應(yīng)用
• 家用、商用干衣機(jī)三合一方案應(yīng)用（壓縮機(jī)+電機(jī)/風(fēng)機(jī)+PFC）

干衣機(jī)三合一應(yīng)用方案

        干衣機(jī)三合一（壓縮機(jī)+電機(jī)/風(fēng)機(jī)+PFC）驅(qū)動(dòng)方案采用LKS32MC0453RCT8作為主控芯片。該芯片基于32位ARM Cortex-M4內(nèi)核，主頻高達(dá)192MHz，配備256kB Flash及40kB RAM， 支持2.2-3.6V單電源供電。其模擬模塊集成14位高精度ADC，可同步采樣3路信號(hào)，并支持多達(dá)18通道輸入與6路運(yùn)算放大器。外設(shè)模塊包含3路UART。該產(chǎn)品可支持最大功率達(dá)2000W，實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)控制與單相功率因數(shù)PFC驅(qū)動(dòng)，支持正弦波無(wú)感FOC與數(shù)字PFC功能，并具備壓縮機(jī)單電阻/雙電阻電流采樣能力。

方案特點(diǎn)

• 高度集成：支持3路ADC同步采樣，內(nèi)置6路運(yùn)算放大器與2組獨(dú)立PWM模塊，可輸出16路帶獨(dú)立死區(qū)控制的PWM信號(hào)，單芯片兼容兩路電機(jī)與一路PFC控制環(huán)路
• 性能優(yōu)異：在大偏心負(fù)載低速運(yùn)行時(shí)，具備優(yōu)秀的電機(jī)觀測(cè)器魯棒性，帶載功率因數(shù)（PF值）可達(dá)0.98以上
• 功能豐富：方案具備壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)補(bǔ)償能力，有效對(duì)熱泵壓縮機(jī)進(jìn)行減震，同時(shí)兼容功率環(huán)控制與自動(dòng)弱磁，采用分層軟件架構(gòu)，接口豐富，擴(kuò)展靈活
• 故障保護(hù)：硬件過(guò)流、停機(jī)電壓控制、缺相保護(hù)及堵轉(zhuǎn)保護(hù)等功能

干衣機(jī)三合一方案技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高可靠性

^{圖2. 上圖為重載啟動(dòng)，下圖為低桶速大偏心運(yùn)行強(qiáng)魯棒性}

豐富的可選功能
壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償對(duì)比

^{圖4. 上圖未添加轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，下圖為添加了轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償}

PFC功率因數(shù)校正

圖5. 上圖為交流輸入電流與交流輸入電壓，下圖為PF值達(dá)到0.98以上

風(fēng)機(jī)順風(fēng)啟動(dòng)

總結(jié)

        晶豐明源&凌鷗創(chuàng)芯推出的LKS32MC45x系列MCU以其高性能、高集成度和高可靠性，為干衣機(jī)的高效節(jié)能與智能化控制提供了完善的解決方案。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，它將繼續(xù)推動(dòng)干衣機(jī)行業(yè)向更節(jié)能、更智能的方向發(fā)展。