電動(dòng)牙刷因其高效、便捷的特性而受到廣泛歡迎。電動(dòng)牙刷的核心在于其內(nèi)置的電機(jī)，這種電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)牙刷頭進(jìn)行高速振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，從而提供比普通手動(dòng)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(zhuān)注于直流無(wú)刷電機(jī)(BLDC)驅(qū)動(dòng)控制專(zhuān)用芯片研發(fā)的企業(yè)，針對(duì)電動(dòng)牙刷市場(chǎng)推出了創(chuàng)新技術(shù)解決方案——“掃、振一體伺服控制方案”，創(chuàng)新芯片算法可實(shí)現(xiàn)精確位置的伺服控制，并根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩采用力矩動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，這種精確高效的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方案大大提升了產(chǎn)品體驗(yàn)感。

方案主控芯片F(xiàn)U6572T/N

FU6572T/N 系列是一款高性能、高集成雙核電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用芯片。支持三相直流無(wú)刷電機(jī)和兩相步進(jìn)電機(jī)，ME集成多硬件模塊，雙核架構(gòu)并行工作模式，可實(shí)現(xiàn)有感和無(wú)感BLDC電機(jī)、PMSM的FOC驅(qū)動(dòng)、方波驅(qū)動(dòng)等控制方式，F(xiàn)OC驅(qū)動(dòng)還支持單電阻、雙電阻電流采樣；芯片集成如運(yùn)算放大器、比較器、高速ADC等8種功能模塊、內(nèi)置LDO，芯片高集成特性十分突出。

1

雙核架構(gòu): ME核+8051核

2

支持三相直流無(wú)刷電機(jī)、兩相步進(jìn)電機(jī)

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(zhuǎn)換

7

FOC驅(qū)動(dòng)支持單電阻、雙電阻電流采樣

無(wú)感FOC單次運(yùn)算7us

8

2通道DMA: 支持I2C/SPI/UART數(shù)據(jù)傳輸

9

支持硬件SIN/COS信號(hào)角度解碼

精準(zhǔn)的伺服控制算法

振動(dòng)式電動(dòng)牙刷主要分為兩種電機(jī)，一種由偏心振動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，多用于中低端電動(dòng)牙刷方案，缺點(diǎn)是振感強(qiáng)且振動(dòng)無(wú)序；另一種采用直流無(wú)刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行時(shí)噪聲小，機(jī)身振感低，振動(dòng)能量集中。

峰岹掃、振一體伺服控制電動(dòng)牙刷方案是應(yīng)用于直流無(wú)刷電機(jī)的控制方案，基于MCU芯片進(jìn)行整體的方案設(shè)計(jì)；

FU6572T/N芯片設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)的精準(zhǔn)位置伺服控制，這意味著電機(jī)可以被精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)位置，最小控制角度可精確到0.1°，確保牙刷頭的振動(dòng)模式符合設(shè)定的清潔程序，及穩(wěn)定的速度控制；可根據(jù)客戶的需求自由組合各種控制模式，包括掃動(dòng)幅度，速度，震動(dòng)頻率以及幅度等。

此外，峰岹科技還采用了根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行力矩動(dòng)態(tài)調(diào)整的策略，這一技術(shù)能夠根據(jù)用戶刷牙時(shí)的壓力變化自動(dòng)調(diào)整電機(jī)輸出的力矩，為用戶提供最佳的清潔力度和保護(hù)。這種“振、掃一體”的方案不僅提升了電動(dòng)牙刷的用戶體驗(yàn)，還增加了產(chǎn)品的智能化水平，使得電動(dòng)牙刷能夠更好地適應(yīng)個(gè)人化需求。

掃、振一體伺服控制方案特點(diǎn)

1

FOC控制，位置精準(zhǔn)度高，運(yùn)行穩(wěn)定，噪音小

2

HALL信號(hào)自校正，提高控制精度

3

先進(jìn)位置解調(diào)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(dòng)頻率 100000次/分鐘，最高掃動(dòng)速度：600次/分鐘；

(常規(guī)方案分別為66000次/分鐘、500次/分鐘)

5

轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方案，力矩輸出更穩(wěn)定

6

陀螺儀控制（牙刷姿態(tài)識(shí)別）

7

單/雙電阻均可開(kāi)發(fā)，方案功能齊全

8

堵轉(zhuǎn)、過(guò)流、欠壓、超功率保護(hù)功能

9

硬件低功耗，超強(qiáng)待機(jī)續(xù)航能力

方案應(yīng)用表現(xiàn)優(yōu)異

圖：傳感器反饋

01

掃動(dòng)角度可調(diào)，能達(dá)到60°掃動(dòng)范圍，搭配齒槽轉(zhuǎn)矩抑制算法，平滑掃動(dòng)

掃動(dòng)速度可調(diào)，往復(fù)掃動(dòng)頻率可高達(dá)到600次/分鐘，高動(dòng)態(tài)響應(yīng)；震動(dòng)頻率自由設(shè)定，高達(dá)100000次/分鐘，實(shí)時(shí)補(bǔ)償算法，保證持續(xù)高動(dòng)力輸出

02

03

閉環(huán)控制自動(dòng)回正，回正零點(diǎn)，速度以及力矩可由用戶自由設(shè)定

峰岹科技的FU6572T/N高性能、高集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用芯片及算法技術(shù)，為電動(dòng)牙刷行業(yè)帶來(lái)了革命性的技術(shù)進(jìn)步，掃、振一體伺服控制方案體現(xiàn)了高精度控制與人性化設(shè)計(jì)的結(jié)合，體現(xiàn)了峰岹科技在電機(jī)控制領(lǐng)域的深厚積累和突破創(chuàng)新，為消費(fèi)者帶來(lái)了更加智能、高效、安全的產(chǎn)品體驗(yàn)，推動(dòng)行業(yè)積極向更高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展。