對于手持小風(fēng)扇的用戶而言，最影響體驗的或許不是風(fēng)力，而是那惱人的“呼呼”電磁噪音與振動。這種噪音，本質(zhì)上來源于電機驅(qū)動電流的非理想狀態(tài)。其利天下憑借在無刷電機驅(qū)動方案領(lǐng)域的深厚積累，推出基于先進(jìn)電機控制MCU與FOC（磁場定向控制）算法的靜音小風(fēng)扇方案，旨在從根源上重塑安靜、平穩(wěn)的吹風(fēng)體驗。

一、噪音從何而來？傳統(tǒng)驅(qū)動方案的局限

在主流低壓手持風(fēng)扇驅(qū)動方案中，方波（六步換相）控制因其簡單、低成本而被廣泛使用。然而，這種控制方式存在固有缺陷：
1.轉(zhuǎn)矩脈動：方波驅(qū)動下的相電流為梯形波，在換相時刻會產(chǎn)生明顯的轉(zhuǎn)矩突變，這是周期性“嗡嗡”聲與振動的直接物理來源。
2.電流諧波豐富：非正弦的電流波形含有大量高次諧波，這些諧波能量最終轉(zhuǎn)化為電機的振動與噪聲，形成寬頻的“呼呼”背景音。
3.控制精度不足：對電機轉(zhuǎn)子位置的檢測與控制較為粗略，難以在復(fù)雜負(fù)載下維持絕對平穩(wěn)的運行狀態(tài)。
因此，要實現(xiàn)真正意義上的“靜音”，必須對驅(qū)動電流的波形與電機的控制方式進(jìn)行根本性升級。

二、靜音之鑰：FOC（磁場定向控制）方案原理

FOC，又稱矢量控制，其核心思想是將電機的控制從簡單的“電壓-轉(zhuǎn)速”關(guān)系，轉(zhuǎn)變?yōu)閷Υ艌雠c轉(zhuǎn)矩的精準(zhǔn)解耦控制。在小風(fēng)扇方案中引入FOC，能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍：
?目標(biāo)：讓三相無刷直流（BLDC）電機像交流永磁同步電機一樣，獲得平滑的正弦波電流驅(qū)動。
?過程：
1.坐標(biāo)變換：通過克拉克（Clarke）與帕克（Park）變換，將電機三相電流（a， b， c）解耦為表征磁場強度的直軸電流（Id）和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的交軸電流（Iq）。
2.精準(zhǔn)控制：在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，獨立、精準(zhǔn)地控制Id與Iq?？刂艻d為零（或最優(yōu)值）以保持最高效率，控制Iq以精確輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
3.反變換輸出：經(jīng)反帕克與空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM），生成驅(qū)動三相半橋的精準(zhǔn)PWM信號，最終在電機端獲得平滑的正弦波電流。

三、其利天下靜音FOC方案的工程實現(xiàn)

其利天下的靜音手持風(fēng)扇驅(qū)動方案，并非空中樓閣，而是一個基于成熟硬件與深度優(yōu)化軟件的完整交鑰匙系統(tǒng)。

1. 高性能硬件平臺：專用MCU與驅(qū)動架構(gòu)

方案的核心是其利天下深度優(yōu)化的BLDC驅(qū)動芯片或電機控制MCU。該芯片專為FOC算法設(shè)計，集成：
?高速ADC：快速、同步采樣多路電機相電流，這是實現(xiàn)精準(zhǔn)FOC控制的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
?增強型PWM定時器：支持高分辨率中心對齊PWM與死區(qū)時間插入，為生成高質(zhì)量的SVPWM波形提供硬件保障。
?硬件加速單元（如Cordic、除法器）：大幅減輕CPU負(fù)擔(dān)，確保即使在有限的M0/M3內(nèi)核上，也能實時完成復(fù)雜的FOC算法運算。

2. 深度優(yōu)化的“無感”FOC算法軟件

針對小風(fēng)扇低成本、小體積的應(yīng)用特點，我們采用先進(jìn)的無感FOC算法（無需霍爾傳感器）：
?靜音啟動：采用特定序列的IPM（初始位置檢測）與平順啟動算法，確保風(fēng)扇從靜止到轉(zhuǎn)動安靜無沖擊。
?寬范圍平穩(wěn)運行：通過高頻注入或模型觀測器等技術(shù)，在全轉(zhuǎn)速范圍（如0-13000RPM）內(nèi)精準(zhǔn)估算轉(zhuǎn)子位置，實現(xiàn)正弦電流的平穩(wěn)驅(qū)動，有效抑制轉(zhuǎn)矩脈動。
?自適應(yīng)調(diào)參：軟件具備一定的參數(shù)自整定能力，能夠適配不同電機參數(shù)（如電感、電阻），保證批量生產(chǎn)的一致性與最佳靜音效果。

3. 與其利天下“低壓小風(fēng)機電調(diào)板”的完美融合

本FOC方案可無縫集成至其利天下標(biāo)準(zhǔn)化的KY-KL-9V電調(diào)板平臺。該平臺具備：

寬電壓輸入（3.0V-9.5V）：兼容多種電池配置。

完備的硬件保護(hù)：如缺相保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)，與FOC軟件層的過流、過溫保護(hù)形成雙重保障，提升方案可靠性。

靈活的控制接口：支持PWM輸入調(diào)速，方便主控系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化風(fēng)量控制。

四、方案效果與客戶價值

采用其利天下靜音FOC方案后，小風(fēng)扇方案將實現(xiàn)以下顯著提升：

聽覺體驗：電磁噪音降低超過10-15dB，主要噪聲源變?yōu)槠巾樀臍饬髀暎焚|(zhì)感大幅提升。

觸覺體驗：手部可感知的振動基本消失，運行極其平穩(wěn)。

性能與能效：電機始終運行在最佳效率點，同等風(fēng)量下功耗更低，續(xù)航更長。

可靠性：平穩(wěn)的電流與轉(zhuǎn)矩降低了電機與機械結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，配合多重保護(hù)，產(chǎn)品壽命更長。

五、結(jié)語：讓技術(shù)回歸體驗本質(zhì)

在消費電子高度內(nèi)卷的今天，真正的差異化源于對用戶體驗本質(zhì)的深刻洞察與技術(shù)攻堅。其利天下的靜音FOC無刷電機驅(qū)動方案，正是將尖端的電機控制理論，轉(zhuǎn)化為每一個用戶可以真切感知的寧靜與舒適。
我們不僅提供芯片與算法，更提供從參考設(shè)計、參數(shù)調(diào)優(yōu)到量產(chǎn)支持的全流程服務(wù)，幫助您快速將“靜音”這一核心賣點，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品市場競爭力的堅實壁壘。
讓風(fēng)扇告別惱人的“呼呼”聲，從選擇其利天下開始。

審核編輯 黃宇