随着清洁电器三大产品(吸尘器/洗地机/扫地机器人)的清洁效果不断提高，对应吸力也越来越大。而在不改变电机本体结构的情况下（一方面修改电机结构，成本明显增加；另一方面电机叶轮结构比较固定、体积限定)，只有通过提高转速来满足产品性能的升级。

传统BLDC清洁电器电转速在12万RPM左右，为了获得更大吸力和更好的清洁效果，目前市场正开辟电转速30万RPM以上的超高速清洁电器产品领域。高速电机在软件方面，根据电流的采样率计算，要求开关器件的PWM斩波频率会更快(40KHz～45KHz甚至更高)，而该性能又由MCU来决定。因此在设计时不仅对MCU的运算速度、ADC采样率、运算资源提出了更高的要求，同时对FOC控制算法也提出新的要求：启动稳定、位置角度观测收敛快、负载突变响应快等。

晶丰明源&凌鸥创芯针对高速清洁电器的应用场景推出超高速清洁电器解决方案，该方案基于高集成度、性能优异的LKS32MC07x系列MCU，配合功能丰富、性能稳定的风机控制算法，应用于洗地机/吸尘器/扫地机器人等高性能产品，为用户提供全面且性能优异的清洁电器解决方案。

清洁电器主吸解决方案

基于LKS32MC074DO的清洁电器主吸解决方案

01 目标应用

• 洗地机

• 吸尘器

• 扫地机器人

02 方案特点

• 接口方式：支持PWM/UART

• 控制方式：支持恒速度控制/恒功率控制

• 高集成度：集成6N/3P3N预驱、反电势采样电路、5V LDO、自举RD等

• 高可靠性：多种启动方式(VF/IF)、可靠稳定的高速观测器

• 性能优异：最大电转速可达30万RPM、支持深度弱磁

• 故障保护：软硬件过流、缺相保护、堵转保护、过欠压保护等

03 应用框图

04 软件架构

05 方案实物图

多种启动方式+高速观测器适应负载突变工况

清洁电器风机有多种启动方式、启动成功率高、振动小，高速观测器动态特性好，适应负载突变工况。

01 启动特性

• VF/IF启动，启动稳定性好

• 启动速度快，350ms可达电机全速

02 0mm堵孔电流

• 堵孔相电流稳定，波动小

• 转速高，电转速达30万RPM

03 顺逆风-母线电压不抬升

• 启动相电流不过冲，电机不抖动（黄色线）

• 母线电压不抬升（蓝色线）

04 超高速

• 转速高，电转速达30万RPM

功能强大的实时调试工具LKS Scope

公司自主研发的LKS Scope工具，可以实现控制参数、变量、波形的实时监控，集成功能更多，图形功能更加强大。

相关产品

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特性

• 96M Cortex-M0 + 三角函数 + DSP

• 12Bit 3M ADC + 内置差分OPA

• 内置反电势采样电路(选配)

• 支持UART/SPI/IIC等通信协议

• 内置200V耐压6N预驱、自举RD(选配)

• ±1%高精度RC时钟

• 超强抗静电和群脉冲能力

适用范围

• 吸尘器

• 洗地机

• 扫地机器人

MCU - LKS32MC077EM8S8

特性

• 96M Cortex-M0 + 三角函数 + DSP

• 12Bit 3M ADC + 内置差分OPA

• 支持UART/SPI/IIC等通信协议

• 内置3P/3N预驱

• ±1%高精度RC时钟

• 超强抗静电和群脉冲能力

适用范围

• 随手吸

• 除螨仪

• 蒸汽清洁机