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[导读]随着洗衣机向大容量、分区洗护、母婴护理和智能化方向发展,双滚筒产品凭借多筒独立运行、衣物分类洗涤等优势,逐渐成为高端洗护市场的重要产品形态。与此同时,两套滚筒系统的独立控制与协同运行,也对整机电控系统的集成度、实时性和可靠性提出了更高要求。 针对双滚筒洗衣机的复杂双电机应用需求,凌鸥创芯推出LKS32MC07x系列高性能MCU。该系列芯片采用Cortex-M

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随着洗衣机向大容量、分区洗护、母婴护理和智能化方向发展,双滚筒产品凭借多筒独立运行、衣物分类洗涤等优势,逐渐成为高端洗护市场的重要产品形态。与此同时,两套滚筒系统的独立控制与协同运行,也对整机电控系统的集成度、实时性和可靠性提出了更高要求。


针对双滚筒洗衣机的复杂双电机应用需求,凌鸥创芯推出LKS32MC07x系列高性能MCU。该系列芯片采用Cortex-M0与电机控制专用DSP协同架构,并集成丰富的电机控制外设,可由单颗Cortex-M0芯片完成两路滚筒电机的控制任务,在简化硬件设计、降低BOM成本和PCB复杂度的同时,为双滚筒洗衣机提供稳定、高效的控制方案。

单芯片双电机:降本增效双滚筒二合一控制方案  

双滚筒洗衣机二合一控制方案的核心采用单颗LKS32MC07x芯片,基于96MHz 32位Arm Cortex-M0内核,集成电机控制专用DSP提高算力,配备丰富的OPA、MCPWM、CMP、ADC等硬件资源,可在单颗CM0芯片上完成双滚筒电机的实时控制任务,减少传统双电机方案中的控制芯片及外围资源配置。

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双滚筒洗衣机二合一控制方案图

LKS32MC07x面向双电机控制所集成的核心硬件资源包括:


  • 采用96MHz Arm Cortex-M0内核+自主指令集电机控制专用DSP

  • 12KB RAM+最高128KB Flash

  • 2路12bit高速ADC,支持双电机控制所需的同步采样

  • 内置4路OPA,适配单双电阻电流采样拓扑

  • 支持2组各3对PWM输出,满足两路三相电机驱动需求

  • 支持UART、SPI、I²C、CAN等通信协议,系统扩展性强

  • ±1%高精度RC时钟,增强控制时序一致性

  • 具备卓越的抗静电(ESD)、群脉冲(EFT)抗扰能力,适配复杂家电运行环境
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双滚筒洗衣机二合一方案DEMO板
高集成架构:性能、成本与开发效率协同优化

基于高集成的硬件架构,LKS32MC07x不仅实现了双电机控制资源的整合,也进一步兼顾整机成本、控制实时性、算法能力与开发效率。

成本控制

单颗 LKS32MC07x 完成两路滚筒电机的控制,充分发挥M0核芯片性能,同时减少芯片数量及外围电路,有助于压缩 BOM 投入和 PCB 布局空间。

实时调度

96MHz Cortex-M0 与电机控制 DSP 协同工作,配合双路同步采样和 PWM 时序管理,为两路电机并行控制提供充足的实时算力。

双筒协同

芯片可输出两组同步PWM,并分别配置死区补偿,使双电机在独立运行时保持稳定、精准的驱动时序。

洗护算法

方案针对双滚筒洗护场景,支持衣物称重、偏心检测、高速弱磁及快速制动等功能,实现双滚筒的精准控制与高效运行。同时,采用分层软件架构,支持OTA在线升级,并搭配LKSSCOPE调试工具,可有效提升功能扩展、算法迭代与参数调试效率。
核心技术:复杂工况精准控制

高可靠性

本方案具有完善的硬件过流、过欠压、缺相、堵转及停机电压控制等保护机制,可对洗衣机电机运行中的主要异常状态进行及时防护,确保整机在复杂工况下的安全性。

运行稳定性

针对双滚筒洗衣机的电机控制需求,本方案实测结果显示:桶电机在低桶速、大偏心条件下仍保持良好的运行鲁棒性;在大负载高速弱磁状态下,电机运行平稳,控制波形表现稳定。
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低桶速大偏心运行强鲁棒性
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高速弱磁运行波形

全范围的高精度OOB&LOAD

· OOB偏心检测:在不同均匀负载下施加相同偏心负载,系统辨识结果保持良好一致性;随着偏心程度变化,检测结果呈现较高线性度,满足双滚筒洗衣机不同负载工况下的偏心检测需求。
· LOAD 重量辨识:在全负载范围内,重量辨识结果保持较高线性度,可区分 100g 刻度重量,为称重控制及洗护算法调节提供可靠输入。
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OOB偏心检测曲线

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LOAD重量辨识曲线

方案落地:助力双滚筒洗护产品高效开发

LKS32MC07x采用Cortex-M0与电机控制专用DSP协同架构,将双滚筒电机控制所需的算力、采样和驱动资源集成于单颗Cortex-M0芯片之中。在简化硬件配置的同时,实现两路电机的独立运行与协同控制,为双滚筒洗衣机提供高集成度、高响应性的控制基础。

对于面向分区洗护、母婴洗护及高端智能洗衣机的产品团队而言,采用基于LKS32MC07x的单芯片控制方案,可在减少芯片数量、优化BOM成本和PCB布局的同时,兼顾双电机控制的实时性与运行可靠性。结合成熟的洗护控制算法和配套调试工具,能够缩短方案验证与产品开发周期,助力快速打造更具差异化竞争力的双滚筒洗护产品。

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关于凌鸥创芯
南京凌鸥创芯成立于2015年8月,是一家专注于控制及驱动集成电路及总体解决方案设计的国家高新技术企业。公司核心业务为微控制器芯片(MCU)、预驱(Gate Driver)、以及电源模块(IPM) 。
拥有一支经验丰富、多学科、综合能力强的专业技术团队,具备各种电机控制算法、应用方案及特种电机的开发能力。公司通过不断进行技术创新,秉承为天地立芯、为控制塑魂的使命,致力于提供极高性价比的产品、卓越的技术服务,繁荣电控生态、领航电控未来。
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*本文提及的测试结果是在实验室条件下真实测试下得出,实际产品视应用环境和批次差异,可能会存在不同,凌鸥创芯保留最终解释权

原文来源:微信公众号“凌鸥创芯”
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/nJh6_gENgXtG3IgXeiuHTg

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