静音洁净智控生活极海G32M3101空气净化器参考方案

[导读]在消费升级的浪潮下，空气净化器等小家电产品正从基础功能型向高品质体验型快速迭代。电机作为其核心部件，传统采用的方波控制技术正逐渐被磁场定向控制（FOC）技术所取代。因为FOC技术能显著提升电机运行平滑度，有效降低设备噪音，为用户营造更舒适的家居环境。

静音洁净智控生活 | 极海G32M3101空气净化器参考方案

在消费升级的浪潮下，空气净化器等小家电产品正从基础功能型向高品质体验型快速迭代。电机作为其核心部件，传统采用的方波控制技术正逐渐被磁场定向控制（FOC）技术所取代。因为FOC技术能显著提升电机运行平滑度，有效降低设备噪音，为用户营造更舒适的家居环境。

随着产品向小型化、集成化、智能化方向演进，传统“MCU+外置驱动”分立式FOC方案，暴露出BOM成本高、PCB占用空间大、系统复杂度高等问题，已难以满足新一代空气净化器产品的设计需求。

G32M3101空气净化器参考方案

极海推出了G32M3101空气净化器参考方案，专为空气净化器及类似风机应用量身打造的高集成电机控制方案，其搭载G32M3101电机控制SoC，采用Cortex-M0+内核，单芯片集成40V 3P+3N栅极驱动器及5V/60mA LDO，实现 “MCU + 驱动 + 电源” 三合一高集成架构，大幅精简外围电路、缩小PCB尺寸、降低系统复杂度与BOM成本。

同时，借助芯片内置的DIV/MULT硬件算法加速单元，高效执行FOC算法，让电机运行更平滑、噪音更低，助力客户打造静音、稳定、高品质的空气净化器产品。

方案板

方案介绍：

• 便捷供电设计：G32M3101支持24V电压直接输入，利用片内集成的LDO为MCU内核供电，驱动功率开关管，无需复杂的外部电源转换电路，大幅简化系统供电架构；

•灵活调速与转速反馈：通过GTMR（通用定时器）捕获外部输入的PWM频率作为速度命令，实现电机转速的实时调节；同时通过BTMR（基本定时器）输出PWM频率，实时反馈电机当前运行转速，便于系统精准监控；

• 智能启停控制：当用户输入转速命令超过或低于设定阈值时，电机将自动启动或关闭；

• 精准电流检测与控制：电机运行过程中，通过芯片内置的高性能运算放大器及采样电路，实时采集电机相电流数据，经坐标变换处理后，可精确控制电机的力矩电流大小及相位；

• 高效FOC控制算法，通过ATMR（高级定时器）输出三路互补PWM波，驱动逆变器开关元件，实现精准的电机矢量控制。

应用框图

同时，极海提供完善的算法库包含坐标变换、矢量控制核心函数、数学库及观测器库函数等，无需客户开发核心算法，可大幅降低开发门槛；配备灵活的参数配置工具，支持用户对电机核心电气参数、统一标定参数进行快捷配置；提供低速/高速观测器参数配置，可灵活设定顺逆风启动参数设定以及IPD（初始位置检测）启动使能，适配不同应用场景需求。