在智能清潔電器市場高速發(fā)展的今天，用戶對吸塵器等產(chǎn)品的吸力強(qiáng)度、響應(yīng)速度和靜音性能提出更高要求，而行業(yè)卻長期困于吸力不足、啟動延遲、BOM成本高企等痛點(diǎn)。近日，國內(nèi)領(lǐng)先的電力電子芯片設(shè)計(jì)及全棧式方案開發(fā)商廣芯微電子（廣州）股份有限公司正式發(fā)布專為輕量級FOC（磁場定向控制）打造的高能效MCU芯片——UM32M156（內(nèi)部代號“紅隼”Kestrel），并同步推出基于該芯片的高速吸塵器全棧式電機(jī)控制方案。該方案以>52% airWatts/W能效比（吸入功率/電機(jī)功率）和300,000 rpm超高轉(zhuǎn)速的突破性表現(xiàn)，直擊市場核心痛點(diǎn)，重新定義智能清潔電器的性能標(biāo)桿。
市場痛點(diǎn)：吸力與響應(yīng)的雙重枷鎖
當(dāng)前，高速吸塵器等清潔電器普遍面臨三大行業(yè)瓶頸：
吸力不足：傳統(tǒng)方案真空度多低于20Kpa，吸入功率普遍不足100 airwatts，導(dǎo)致深層灰塵難以清除，用戶需反復(fù)清潔；
響應(yīng)遲滯：電機(jī)啟動緩慢（通常需500ms以上），用戶需等待一會兒才能達(dá)到全功率，體驗(yàn)割裂；
設(shè)計(jì)復(fù)雜：外圍器件繁多（BOM常超80顆），依賴外部晶振、LDO和復(fù)位電路，推高成本與故障率。尤其在高端吸塵器領(lǐng)域，超高轉(zhuǎn)速（>100,000 rpm）下的吸力穩(wěn)定性問題更成為技術(shù)天花板，制約產(chǎn)品創(chuàng)新。
紅隼Kestrel芯片：輕量FOC的“全能心臟”，專為破局而生
UM32M156作為全球首款定位于輕量FOC專用的32位MCU，以“集成化、高速化、安全化”為核心，徹底重構(gòu)電機(jī)控制邏輯：
免晶振/LDO/復(fù)位電路設(shè)計(jì)：內(nèi)置ROSC（片上振蕩器）、LDO和POR（上電復(fù)位），省去傳統(tǒng)方案必需的3-5顆外圍器件，顯著簡化PCB布局，降低BOM成本和故障點(diǎn)，直擊“設(shè)計(jì)復(fù)雜”痛點(diǎn)；
行業(yè)領(lǐng)先的實(shí)時(shí)控制性能：基于ARM Cortex-M0+內(nèi)核（64MHz主頻），搭配硬件除法器與Prefetch指令加速器，控制環(huán)路速度飆升至15μs（雙電阻模式） ，確保電機(jī)在300,000 rpm超高速下仍保持穩(wěn)定——這一轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)超市面同價(jià)位產(chǎn)品（通常<50,000 rpm），為吸塵器提供強(qiáng)勁動力基礎(chǔ)；
全集成模擬前端：16通道12位ADC（1.2Msps）、3路可編程PGA（1-64倍放大）及2路硬件比較器，實(shí)現(xiàn)高精度電流采樣與實(shí)時(shí)反饋，無需額外信號調(diào)理芯片；配合內(nèi)置VREF基準(zhǔn)源和硬件開方/除法加速器，大幅提升FOC算法執(zhí)行效率；
嚴(yán)格可靠性：工作溫度覆蓋-40°C~105°C，eFlash支持100,000次擦寫及100年數(shù)據(jù)保存，結(jié)合SWD讀保護(hù)、ECC糾錯(cuò)和LVD低電壓檢測，確保產(chǎn)品在嚴(yán)苛環(huán)境下“零死機(jī)”。
UM32M156內(nèi)部資源框圖
廣芯微電子 UM32Mx56 系列，是一顆面向電機(jī)/電源控制的高集成度 32 位 MCU。其核心規(guī)格如下：
處理器
– 32 位 ARM Cortex-M0+，單周期硬件乘法器
– 最高主頻 64 MHz，內(nèi)置 Prefetch 加速器，指令效率行業(yè)領(lǐng)先
存儲器
– 32 KB eFlash（擦寫壽命 10 萬次，數(shù)據(jù)保存 100 年）
– 6 KB SRAM
– 4 KB 獨(dú)立 EEPROM（eFlash 擦寫不影響 EEPROM 數(shù)據(jù)）
模擬外設(shè)
– 16 通道 12 位 ADC，1.2 Msps，支持硬件觸發(fā)、通道注入、全/半自動采樣
– 3 路可編程增益運(yùn)算放大器（PGA），差分輸入，1~64 倍增益，可直接級聯(lián) ADC
– 2 路電壓比較器（COMP），支持硬件輪詢及多種濾波模式
– 內(nèi)置多檔可配置高精度 VREF
定時(shí)器 / PWM
– 1× 32 位 + 2× 16 位通用定時(shí)器（GTimer），12 路 PWM 輸出
– 1× 32 位低功耗 LPTimer，2 路 PWM / 2 路輸入捕獲
– 支持增量正交編碼器與霍爾傳感器接口
通信接口
– 2× UART
– 1× SPI（主/從）
– 1× I2C（主/從，100 k/400 k/1 Mbps）
I/O 與驅(qū)動能力
– 最多 26 個(gè)帶中斷功能的 GPIO
– 每腳可獨(dú)立配置 8 mA 或 16 mA 驅(qū)動能力
時(shí)鐘與電源
– 內(nèi)置 64 MHz 高速 RC、32.768 kHz 低速 RC，可省去外部晶振
– 集成 LDO、POR、ROSC，進(jìn)一步簡化外圍電路
工作范圍
– 溫度：-40 °C ~ +105 °C
– 電壓：2.3V ~ 5.5 V 單電源供電
驅(qū)動性能：
– 高端懸浮耐壓70V
– 內(nèi)置5V/12V LDO
– 內(nèi)置自舉二極管
– 內(nèi)建死區(qū)控制電路
– VCC和VB帶欠壓保護(hù)
– 輸出電流能力IO +1.5A/-1.8A
典型應(yīng)用
– 無刷直流/永磁同步電機(jī)控制
– 開關(guān)電源、數(shù)字電源、LED 調(diào)光
– 工業(yè)自動化、汽車電子、新能源等領(lǐng)域
憑借高集成度模擬前端、豐富定時(shí)器資源、除法和開方硬件加速器與 64 MHz 主頻，UM32M156 可在單芯片內(nèi)完成電流采樣、速度環(huán)/電流環(huán)運(yùn)算及多路 PWM 輸出，大幅降低外圍 BOM 成本并縮小 PCB 面積。
高速吸塵器全棧方案：>52%aW/W的能效比，重新定義清潔體驗(yàn)
基于UM32M156，該公司開發(fā)的吸塵器全棧式方案將芯片優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為終端產(chǎn)品躍階迭代：
極致吸力新標(biāo)桿：在額定21.6V/250W電機(jī)功率條件下，實(shí)現(xiàn)24Kpa校正真空度和132 airwatts吸入功率的行業(yè)領(lǐng)先性能——真空度較傳統(tǒng)方案顯著提升，吸入功率突破行業(yè)瓶頸，輕松應(yīng)對地毯深層灰塵、寵物毛發(fā)等頑固污漬，吸力強(qiáng)度達(dá)到專業(yè)級水平；
超高轉(zhuǎn)速與瞬時(shí)響應(yīng)：單電阻FOC支持230,000 rpm，雙電阻FOC突破300,000 rpm，配合硬件移相PWM和正交編碼器支持，確保高速運(yùn)行下的平穩(wěn)靜音；電機(jī)從零速啟動至100%轉(zhuǎn)速僅需200ms，用戶“即開即強(qiáng)”，徹底告別啟動延遲；
成本與面積雙優(yōu)化：采用QFN40封裝，集成6N預(yù)驅(qū)（耐壓70V）及5V/12V雙LDO，外圍器件精簡至<60顆（較競品減少30%以上），PCB面積縮減25%，助力廠商將BOM成本壓縮至行業(yè)最低；
開箱即用的全棧賦能：從芯片到系統(tǒng)的“無縫交付”
為加速產(chǎn)品落地，廣芯微同步推出：
吸塵器開發(fā)模板：預(yù)置無感FOC算法、恒功率控制及電子剎車代碼庫；
可視化調(diào)試工具：實(shí)時(shí)監(jiān)控相電流波形、轉(zhuǎn)速曲線及故障日志，調(diào)試效率提升60%；
開放生態(tài)支持：提供SDK與硬件參考設(shè)計(jì)，適配電動工具鏈鋸、電鉆及EC風(fēng)機(jī)等多場景。
即刻行動，搶占技術(shù)高地
8月22日蘇州電動工具與清潔電器論壇上，紅隼將搭載吸塵器、電動工具與風(fēng)機(jī)方案首次實(shí)物亮相。即日起，廣芯微開放UM32M156芯片樣品申請，并提供完整SDK與吸塵器開發(fā)模板。廠商可快速驗(yàn)證方案，加速產(chǎn)品迭代。
