洗衣機智能驅動控制芯片方案

無刷直流電機在洗衣機中的應用已經較為常見，隨著節能減排以及碳中和的需要，其市場占比也越來越高。家用洗衣機主要分兩種：波輪洗衣機、滾筒洗衣機。都有著低速大扭矩啟動，調速范圍寬的特點。特別是滾筒洗衣機，一般要求轉速為300-17000RPM。因此對控制算法要求非常高。洗衣機電機控制也有著很多額外的功能要求，例如檢測衣物的重量，衣物是否偏心等。

主控芯片作為無刷電機系統指揮的“大腦”，承擔著豐富的控制任務，對芯片提出了多維度的挑戰。尤其是使用頻率較高家電產品，要求具備高可靠性的同時，還必須滿足快速響應、精準控制、低噪音等功能需求。

FORTIOR峰岹芯片擁有自主知識產權的電機控制內核ME，專門用于電機控制，自主設計的內核架構，可針對具體的應用需求實現定制化產品方案，公司的芯片產品及方案廣泛應用白色家電領域，基于FORTIOR峰岹全新推出的MCU芯片 FU6815L設計的洗衣機電機控制方案，是幫助提高廠商產品競爭力，快速獲得市場占有率的專用芯片方案。

高集成雙核架構 更強算力 控制自如

FU6815 系列是一款集成電機控制內核(ME)和通用內核 8051的高性能電機驅動專用芯片，ME 集成 了 FOC、MDU、LPF、PID、SVPWM 等諸多硬件模塊，可由硬件自動完成有感/無感 BLDC/PMSM 電機的 FOC 驅動/方波驅動的運算和控制; 通用內核8051用于參數配置和日常事務處理，雙核并行工作 實現各種高性能電機控制。芯片內部集成高速運算放大器、比較器、Pre-driver、高速 ADC、CRC、SPI、I2C、UART、LIN、多種 TIMER 等功能，內置高壓 LDO，適用于 BLDC/PMSM 電機的方波、FOC 驅動控制；

大量的邏輯處理與數據計算是洗衣機應用中，電機驅動控制芯片產品方案必須面對的挑戰。傳統的通用MCU方案，FOC模塊運算需要耗費大量的MCU資源，還會與如OOB檢測，稱重等功能搶占MCU資源，對系統穩定性造成很大的壓力。FORTIOR峰岹推出的專用MCU芯片FU6815L采用雙核架構設計，電機驅動任務由電機控制內核ME實現完成，完全不占用MCU資源，通用內核8051就可以專注于實現洗衣機的應用層功能，如OOB檢測，稱重，DOOB檢測等功能，雙核驅動的創新架構設計，使產品獲得更高的可靠性和精準的控制能力。

精準、智能的控制算法

發揮芯片科技和電機系統極致性能

低速大扭矩功能：FORTIOR峰岹自主研發的AO自適應觀測器，可以實現電機超低速控制，滿足洗衣機對低速扭矩與大負載啟動的要求，解決量產中電機高穩定性啟動的問題。

深度弱磁算法： 在洗衣機的運行周期中，電機低速運轉的洗滌模式運行時間占比較大，為了兼顧低速扭矩與效率，洗衣機的電機設計往往會偏重于低速性能；而運行時間占比小的脫水模式，是需要電機高速運轉的，使用常規的控制方式無法迅速切換高速運行，需要弱磁算法對電機進行擴速。FORTIOR峰岹洗衣機方案設計了深度弱磁控制算法，可以根據所需速度，當前負載大小自適應調整D、Q軸電壓電流分配，調速線性無臺階，同時電壓保護算法，可以很好解決深度弱磁下母線電機過沖問題，提高深度弱磁的安全性。

智能感知功能：洗衣機在脫水時需要檢測衣物的分布不均導致桶質量有偏心，如果偏心量很大，那么在脫水高速運行時，洗衣機將會出現振動，移位，嚴重的甚至會發生解體。這就需要在進行脫水之前，對洗衣桶的偏心程度進行檢測，即OOB檢測。FORTIOR峰岹OOB檢測精度最高可以達20克，較比同類產品的檢測精度提升約50%-60%；此外，還有作為OOB檢測的補充的DOOB檢測功能，是動態的OOB檢測，也稱對角偏心檢測，主要是為了防止運行過程中衣物發生移動導致偏心量發生改變。

稱重算法: 為了確定放水量以及脫水時能允許的最高轉速，需要對衣服進行稱重，行業要求為500克，FORTIOR峰岹洗衣機稱重算法精度可達200克。

多種保護功能：

過欠壓保護、電壓跌落保護: 峰岹擁有弱磁狀態下電壓保護的專利算法，能夠有效保護弱磁中發生意外導致的母線電壓過沖導致硬件燒毀問題；

IPM溫度保護: 檢測與保護邏輯，根據IPM溫度，主動調整運行功率；

電機溫度檢測與保護: 通過電機繞組阻值變化推算電機溫度，精度可達2℃；

堵轉保護: 4種檢測手段，確保電機堵轉時能夠及時保護；

缺相保護: 能夠在啟動前檢測出具體缺失的相；

FCT功能：檢測十幾個項目，精準定位故障點，方便生產中排查不良PCBA；

便捷的調試工具：

提供SPI硬件調試工具：可將數字信號轉化為模擬信號，實時性極高

Uart調試上位機： 提供洗衣機調試使用上位機

數據記錄：提供額外的Uart數據發送，用于調試期間長期數據監控