2個(gè)滾輪電機(jī)、1個(gè)滾刷電機(jī)、1個(gè)風(fēng)機(jī)、1個(gè)水泵，5個(gè)電機(jī)的電控和主控方案應(yīng)該如何設(shè)計(jì)?“AI全向助力”怎么實(shí)現(xiàn)?元器件國(guó)產(chǎn)比例如何?本期拆解添可芙萬(wàn)8月新品極客洗地機(jī)的設(shè)計(jì)方案思路，看看國(guó)產(chǎn)芯片在其中扮演了怎樣的角色。

近年來(lái)，添可憑借芙萬(wàn)系列在高端洗地機(jī)市場(chǎng)持續(xù)積累用戶口碑，并通過(guò)差異化功能強(qiáng)化其品牌定位。

8月8日，添可正式發(fā)售新品芙萬(wàn)極客洗地機(jī)，主打“360°全向AI助力”等功能，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的智能化體驗(yàn)。

同時(shí)，產(chǎn)品在吸拖一體、自動(dòng)清潔、0纏毛滾刷、長(zhǎng)續(xù)航以及抗菌防臭等方面也做出升級(jí)，滿足家庭日常高頻清潔場(chǎng)景的多樣化需求。

本期《半導(dǎo)體器件應(yīng)用》將對(duì)添可芙萬(wàn)極客洗地機(jī)進(jìn)行拆解，聚焦于其主控方案、電機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)，重點(diǎn)關(guān)注“AI全向助力”功能背后的硬件實(shí)現(xiàn)路徑，探討其在家電智能化演進(jìn)中的技術(shù)價(jià)值。

芙萬(wàn)極客洗地機(jī)產(chǎn)品介紹

添可芙萬(wàn)極客洗地機(jī)外包裝盒。

打開(kāi)包裝盒可以看到洗地機(jī)手柄、主機(jī)、充電收納座和毛刷等配件。

在主機(jī)背面可以看到產(chǎn)品信息：

產(chǎn)品名稱：吸水式吸塵器(無(wú)線智能洗地機(jī))

產(chǎn)品型號(hào)：FW52010ECN

工廠型號(hào)：CL2537-01

額定電壓：25.2V

額定功率：210W

充電電壓：30V

生產(chǎn)日期：2025年7月

防水等級(jí)：IPX4

芙萬(wàn)極客洗地機(jī)產(chǎn)品拆解

將機(jī)身暴力拆解開(kāi)，可以看到其機(jī)身凸起的部分由鋰電池組和風(fēng)機(jī)構(gòu)成。

風(fēng)機(jī)的產(chǎn)品信息：

型號(hào)：45BLDB-GS05

額底電壓：25.2V

額定功率：180W

生產(chǎn)商：Suzhou KAIHANG

將風(fēng)機(jī)打開(kāi)可以看到風(fēng)機(jī)的電控板。

拆開(kāi)后的機(jī)身上還可以看到一塊主控板。

將拖地頭打開(kāi)后，可以看到2個(gè)滾輪電機(jī)，水泵、滾刷電機(jī)和一塊電路板。

接下來(lái)我們把電機(jī)拆開(kāi)，看下型號(hào)和規(guī)格。

滾輪電機(jī)用的是12V DC電機(jī)，來(lái)自XINCHUANG，型號(hào)為XCR5230-SE。

滾刷電機(jī)用的是18V DC電機(jī)。

水泵用到的是12V DC電機(jī)，型號(hào)為RS-520TB-18265。

通過(guò)拆解我們可以看到，芙萬(wàn)極客洗地機(jī)一共用到了5個(gè)電機(jī)——1個(gè)風(fēng)機(jī)、2個(gè)滾輪電機(jī)、1個(gè)滾刷電機(jī)、1個(gè)水泵，其電壓規(guī)格分別是25.2V、12V、18V和12V。

接下來(lái)我們繼續(xù)拆解芙萬(wàn)極客洗地機(jī)的電路板，看看都用到了哪些元器件。

風(fēng)機(jī)電路板

在風(fēng)機(jī)電路板上可以看到1顆MCU、6顆MOS、2顆電容和其他元器件。

風(fēng)機(jī)電路板MCU來(lái)自峰岹科技。型號(hào)為FU6861N2，封裝形式為QFN40。

FU68xx 系列是一類集成電機(jī)控制引擎 (ME) 與8051內(nèi)核的電機(jī)驅(qū)動(dòng)專用芯片，廣泛應(yīng)用于BLDC/PMSM電機(jī)控制。

FU6861N2內(nèi)核主頻24MHz，集成16KB Flash、256B IRAM與768B XRAM;支持9路12-bit ADC (最高1μs轉(zhuǎn)換)、19個(gè)GPIO、4路定時(shí)器，并內(nèi)置CRC校驗(yàn)及在線仿真功能。

其電機(jī)控制引擎(ME)ME集成了FOC、MDU、LPF、PID、SVPWM等諸多硬件模塊，支持有感/無(wú)感BLDC 電機(jī)/PMSM的FOC驅(qū)動(dòng)/方波驅(qū)動(dòng)的運(yùn)算和控制，具備HALL/BEMF位置檢測(cè)及單電阻采樣能力。

此外，F(xiàn)U6861N2還集成有預(yù)驅(qū)電路，可實(shí)現(xiàn)6N MOS驅(qū)動(dòng)輸出，并支持 I2C/SPI/UART接口通信。

風(fēng)機(jī)電路板電機(jī)驅(qū)動(dòng)MOS來(lái)自士蘭微，型號(hào)為SVT042R5NL5，封裝形式為PDFN-8。

其參數(shù)為：VDS=40V，ID=240A，RDS(on)=1.8mΩ(VGS=10V, ID=50A)。

拖地頭電路板

在拖地頭電路板上可以看到1顆MCU和2顆馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC等其他元器件。

拖地頭電路板的主控MCU來(lái)自小華半導(dǎo)體，型號(hào)為HC32F052，封裝形式為L(zhǎng)QFP-32。

HC32F052系列基于ARM? Cortex?-M0+ 32位CPU平臺(tái)，最高工作頻率64MHz，最低深度休眠電流可達(dá)20μA@3V，工作模式下功耗約40μA/MHz@64MHz，喚醒時(shí)間6μs。

該系列集成最大128KB Flash(帶擦寫(xiě)保護(hù)功能)和16KB RAM(支持奇偶校驗(yàn))，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。時(shí)鐘方面支持外部高速/低速晶振、內(nèi)部時(shí)鐘及PLL，最高輸出64MHz，并提供內(nèi)外部時(shí)鐘校準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)。

外設(shè)方面，HC32F052系列提供2路USART、最多2路LPUART、最多2路SPI、2路 I2C(含從機(jī)模式)以及1路CAN 接口;內(nèi)置多類定時(shí)器，包括復(fù)合定時(shí)器、高性能定時(shí)器、低功耗定時(shí)器及獨(dú)立/窗口看門(mén)狗。

其模擬外設(shè)包括1Msps采樣速率的12位SAR ADC(帶跟隨器)、2個(gè)運(yùn)算放大器、2個(gè)比較器及高精度溫度傳感器。

此外，HC32F052支持RTC模塊、CRC-16/CRC-32運(yùn)算單元、硬件除法器，內(nèi)置唯一10字節(jié)ID號(hào)，并可提供蜂鳴器驅(qū)動(dòng)功能。

2顆驅(qū)動(dòng)IC來(lái)自矽塔科技，型號(hào)為SA8875A，封裝形式為ESOP-8。

SA8875是一款面向有刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，支持6.5~40.0V工作電壓范圍，峰值電流可達(dá)6.5A。

其內(nèi)部集成全橋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，由四個(gè)N溝道MOSFET組成，支持雙向電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并可通過(guò)PWM方式實(shí)現(xiàn)速度控制。

主控板

在主控板上，我們可以看到主控MCU、柵極驅(qū)動(dòng)IC，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC，降壓IC，語(yǔ)音芯片、IMU傳感器、P MOS，雙N MOS，LDO等元器件。

主控MCU來(lái)自小華半導(dǎo)體，型號(hào)為HC32F448，封裝形式為L(zhǎng)QFP-64。

該系列基于ARM? Cortex?-M4內(nèi)核，定位于高性能電機(jī)控制與通用工業(yè)控制應(yīng)用。

HC32F448內(nèi)核主頻最高200MHz，集成單精度FPU與DSP指令集，支持MPU及DMAC專用MPU，保障運(yùn)行安全性。

其片上存儲(chǔ)資源包括最大256KB Flash與68KB SRAM，配合Flash加速單元可實(shí)現(xiàn)單周期程序執(zhí)行;總線矩陣與外設(shè)間數(shù)據(jù)直通機(jī)制進(jìn)一步提升運(yùn)算效率，降低CPU負(fù)荷。

外設(shè)資源方面，該芯片提供3路獨(dú)立12-bit ADC(采樣率2.5MSPS)、2路DAC、4路高速比較器;支持Timer6、Timer4電機(jī)專用定時(shí)器，可輸出多達(dá)24路互補(bǔ) PWM;還集成了11路串行接口(I2C/UART/SPI)、QSPI、2路CAN FD(MCAN)以及外部擴(kuò)展總線控制器。

柵極驅(qū)動(dòng)IC來(lái)自矽塔科技，型號(hào)為SA6286，封裝形式為SOP-20。

其參數(shù)為：懸浮絕對(duì)電壓250V;電源電壓工作范圍9.0–20.0V;驅(qū)動(dòng)電流+0.8A / -1.0A;內(nèi)置死區(qū)時(shí)間240ns;輸入邏輯電平兼容3.3V / 5V / 15V。

SA6286集成VCC與VBS欠壓保護(hù)，具備共模噪聲消除電路，在高dv/dt噪聲環(huán)境下也能穩(wěn)定運(yùn)行，并具備較強(qiáng)的負(fù)瞬態(tài)電壓承受能力。

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC來(lái)自矽塔科技，型號(hào)為SA8875A，封裝形式為ESOP-8。

SA8875是一款面向有刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，支持6.5~40.0V工作電壓范圍，峰值電流可達(dá)6.5A。

其內(nèi)部集成全橋驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，由四個(gè)N溝道MOSFET組成，支持雙向電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并可通過(guò)PWM方式實(shí)現(xiàn)速度控制。

降壓IC來(lái)自芯洲科技，型號(hào)為SCT2650，封裝形式為SOP-8。

SCT2650是一款支持寬輸入電壓的同步降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。其輸入電壓范圍覆蓋4.5V至60V，適用于12V、24V以及48V工業(yè)和電信電源系統(tǒng)等場(chǎng)景。

芯片內(nèi)部集成80mΩ高側(cè)功率MOSFET，并采用峰值電流模式控制架構(gòu)，支持輕載條件下的PSM工作模式，以提升待機(jī)和輕負(fù)載效率。

另一顆降壓IC來(lái)自泰德半導(dǎo)體，型號(hào)為T(mén)D1509，封裝形式為SOP-8。

TD1509是一款PWM降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，最大輸入電壓可達(dá)45V，內(nèi)部固定振蕩頻率為150kHz。

該系列提供固定輸出電壓3.3V、5V以及可調(diào)節(jié)版本，輸出電壓范圍覆蓋1.23V至43V，能夠穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)2A負(fù)載，具備良好的線性和負(fù)載調(diào)整率。

語(yǔ)音芯片來(lái)自維創(chuàng)知音，型號(hào)為WT588F34GH-16S，封裝形式為SOP-16。

傳感器來(lái)自矽睿半導(dǎo)體，型號(hào)為QMI8658，封裝形式為14- pin LGA。

QMI8658是一款高性能六軸慣性測(cè)量單元(IMU)，內(nèi)部集成三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)。

該器件支持I3C、I2C及SPI多種接口方式，能夠在低速率數(shù)據(jù)輸出下依然保持高精度，滿足慣性導(dǎo)航類應(yīng)用對(duì)于低功耗與高精度的要求。

LDO來(lái)自芯聯(lián)(CHIPLINK)，型號(hào)為CL1117D，封裝形式為SOT223-3L。

2顆雙N MOS來(lái)自Din-Tek，型號(hào)為DTQ6612，封裝形式為DFN(5X6)。

DTQ6612是一顆采用trench工藝的60V 雙N通道MOS。

其參數(shù)為：

VDS(V)=60;

RDS(ON)(Ω)=0.012 at VGS=10V;

ID(A)d=38;

Qg(Typ.)=23 nC。

3顆P MOS來(lái)自華潤(rùn)微，型號(hào)為CRTE280P06L2-G，封裝形式為SOP-8。

CRTE280P06L2-G是一顆采用trench工藝的P MOS。

其參數(shù)為：

VDS = -60V;

ID = -11A;

RDS(on) = 24mΩ。

以上為此次拆解內(nèi)容。

Big-Bit拆解總結(jié)

通過(guò)對(duì)添可芙萬(wàn)極客洗地機(jī)的拆解，可以看到其在結(jié)構(gòu)與電路設(shè)計(jì)上保持了高集成度和功能細(xì)分化的思路。整機(jī)共采用5顆電機(jī)，覆蓋風(fēng)機(jī)、滾輪、滾刷和水泵等不同部位，形成完整的吸拖清潔動(dòng)力體系。

其中，風(fēng)機(jī)采用的是獨(dú)立三相無(wú)刷方案。由峰岹FU6861N2 MCU作為電機(jī)控制核心，配合6顆士蘭微SVT042R5NL5構(gòu)成的三相橋， 實(shí)現(xiàn)180W的高速穩(wěn)定運(yùn)行。

滾輪電機(jī)采用雙路獨(dú)立直流驅(qū)動(dòng)，AI全向助力通過(guò)電子差速實(shí)現(xiàn)。

拖地頭電路板以小華HC32F052為主控MCU，配合矽睿QMI8658六軸IMU獲取機(jī)身加速度與角速度信息，分別通過(guò)兩顆矽塔SA8875A驅(qū)動(dòng)左右兩只12V滾輪電機(jī)(XCR5230-SE)。

在直行時(shí)兩路保持相同 PWM 占空比與方向;當(dāng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)向趨勢(shì)或推拉阻力變化時(shí)，HC32F052動(dòng)態(tài)調(diào)整兩路占空比與相位關(guān)系，形成左右輪速差，從而實(shí)現(xiàn)“AI全向助力”的省力轉(zhuǎn)向與順滑推行。

主控板承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)度、電源與其余負(fù)載驅(qū)動(dòng)，其中小華HC32F448 MCU為整機(jī)主控核心，負(fù)責(zé)域上電管理、與頭部板通信以及對(duì)各驅(qū)動(dòng)器件的控制; SA8875A用于18V滾刷電機(jī)的全橋驅(qū)動(dòng)，而柵極驅(qū)動(dòng)SA6286與2顆雙N-MOS DTQ6612構(gòu)成全N型H橋，為12V水泵提供正反轉(zhuǎn)與PWM調(diào)速。

電池 25.2V供電由芯洲SCT2650降出中壓功率軌(約12–18V)供各功率域，泰德TD1509生成3.3/5V邏輯軌供主控、語(yǔ)音WT588F34GH與傳感器，CL1117 LDO做局部穩(wěn)壓;三顆華潤(rùn)微P-MOS作為高邊開(kāi)關(guān)完成分路與上電時(shí)序，并參與通路門(mén)控。

整體來(lái)看，添可芙萬(wàn)極客通過(guò)多MCU分區(qū)控制、慣性傳感器引入和語(yǔ)音芯片的整合，增強(qiáng)了產(chǎn)品的智能化屬性。其“AI全向助力”，是通過(guò)傳感器反饋與電機(jī)差速控制實(shí)現(xiàn)的人機(jī)工效優(yōu)化。

從供應(yīng)鏈來(lái)看，本機(jī)型除了2顆MOS外，其余元器件均為國(guó)產(chǎn)，體現(xiàn)了家電智能化升級(jí)下的本土替代趨勢(shì)。

下期預(yù)告

在主控與電控系統(tǒng)之外，添可芙萬(wàn)“極客”還配備了鋰電池模組與獨(dú)立充電收納座。下一期，我們將繼續(xù)拆解這兩部分，關(guān)注其在電池保護(hù)與充電方案等方面的設(shè)計(jì)思路，以及在安全性、效率與國(guó)產(chǎn)化方面的具體表現(xiàn)。

審核編輯 黃宇