“芯”动力，净无止境：华芯微特的吸尘器控制方案详解

一、方案概述

华芯微特 SWM22DK8U7 为吸尘器量身打造的高效智能控制方案。芯片内部集成 6N 预驱与 5V LDO，PCB板面更简洁，其中6N预驱耐压能达到70V。借助高精度 PWM 与 FOC 算法，电机转速、扭矩瞬时响应，吸力随“尘”应变；自动清洁模式、灰尘感应、电池健康管理等，续航、吸力、静音完美平衡。从此，地毯、缝隙、硬地皆能一键深度净洗，清洁体验高效又省心。

方案规格：

- 电机控制方式：无感单电阻FOC

- 额定功率：50W-750W

- 额定电压：7.4-21.6V

- PWM开关频率：20-23kHz

- 吸力支持：15KPA-21KPA

- 闭环方式：功率环

- 保护功能：过欠压、过流、短路、缺相、堵转、堵孔等

启动电流波形

   运行电流波形

刹车停止波形

二、产品特性

（一）高性能内核

SWM22DK8U7 内嵌 ARM®Cortex®-M0 内核，工作频率最高可达 72MHz，具备强大的处理能力和运算速度，能够快速响应各种控制指令，确保吸尘器的实时控制精度。无论是快速切换清洁模式，还是实时处理传感器数据，都能轻松应对，为用户提供流畅的操作体验。

（二）丰富的外设接口

具备多种外设接口，如 UART、SPI、I2C 等，方便与传感器、驱动器、显示屏等其他设备进行通信和连接。例如，通过 UART 接口可以与无线通信模块连接，实现吸尘器的远程控制和状态反馈；利用 SPI 接口可以连接传感器，实时监测灰尘浓度、电池电量等参数，为智能控制提供数据支持。拥有10通道12位ADC（1Msps）、3路可编程PGA（1-20倍放大）及2路硬件比较器，实现高精度电流采样与实时反馈，无需额外信号调理芯片；配合内置VREF基准源和硬件开方/除法加速器，大幅提升FOC算法执行效率；

（三）精准的电机控制

拥有 2 组共计8 通道 16 位 PWM 产生器，每个通道均可扩展为具备死区的互补模式，支持多种输出模式，能够实现对吸尘器电机的精确调速和控制。通过对 PWM 信号的频率和占空比进行调节，可以灵活控制电机的转速，以适应不同的清洁需求和场景。智能调速算法根据灰尘浓度动态调节PWM占空比，提升清洁效率20%，降低噪音15%。同时，支持多点触发 ADC 模块，可以实时采集电机的电流、电压等参数，实现对电机运行状态的实时监测和保护，延长电机的使用寿命。实时ADC采样+算法判断自动调吸力，省电降噪。                                       

（四）智能功能集成

内置多种智能功能模块，如可编程电压检测（PVD）、低电压复位（LVR）、看门狗定时器（WDT）等，动态调节 PVD/LVR + WDT 保障 MCU 稳定运行，软件根据传感器数据实时调压调速吸力随尘而变，省电降噪系统级安全电池管理模块（电量/温度/充放电保护）+ 硬件看门狗，防止过充、欠压、死机，延长整机寿命，电池管理：电量/温度/电压三阶监测 防过充、延寿、提醒充电。

（五）成本与面积双优化

采用QFN32封装，集成6N预驱（耐压70V）及5VLDO，外围器件精简至<60颗，PCB面积缩减30%，助力厂商将BOM成本压缩至行业最低;

• 硬件参考资料及原理

原理图：

PCB板图：

吸尘器开发模板：可以提供预置无感FOC算法、恒功率控制及电子刹车代码库；

开放生态支持：提供SDK与硬件参考设计，适配水泵、强排风机和扇类等多场景。

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