集微網消息，中國家用吸塵器市場迎來『春天』。
此前，吸塵器設備長期處於普惠的增量發展期，與作為城市家庭標配地位的『空冰洗』差距極大。
但近幾年來，在『高品質生活需求』與『快節奏現代生活』沖突之下，吸塵器一躍而出，成為調節兩者矛盾不可或缺的幫手。
近幾年來，中國家用吸塵器市場產銷量呈現逐年快速上漲趨勢，特別是在今年上半年整體家電市場遇冷的背景下，吸塵器市場迎來逆勢增長、表現亮眼。
數據顯示，中國上半年吸塵器市場零售量達1008萬臺，零售額達145億元，銷售額同比增速達14.0%。
隨著市場的不斷壯大，吸塵器的產品形態也在迅速迭代變化，最早的吸塵器以有線交流吸塵器為主，因為產品體積大、使用不太方便，一直局限於工業、大型房屋等有限場景；隨著戴森推出的具有標桿性質的無線吸塵器，這一市場被真正點燃，隨後又出現了掃地機器人、隨手吸以及近兩年大熱的吸拖一體的形態。
圖1 吸塵器產品形態的變遷
作為長期專註於高集成度電機控制芯片及先進控制算法研發的旋智科技，針對吸塵器市場的多樣需求，應時推出基於SPD1148高算力芯片和模型開發《MBD》的吸塵器解決方案。
圖2 旋智科技吸塵器控制板參考設計實物
該解決方案呈現出七大特點——采用單芯片SPD1148控制，可集成一路地刷控制，母線最大耐壓達到42V；采樣方式為單電阻；控制方式為恒功率控制；帶有限流、過流、過壓、欠壓、堵轉、缺相、過溫等保護；增加弱磁控制，保證最大真空度；待機功耗約10uA；最大可達到24萬電轉速，可適用於單對極、雙對極的高速吸塵器，為吸塵器提供核『芯』競爭力。
以上特點使得基於SPD1148的方案幾乎可以適用於所有無線吸塵器電機的控制。
在這款方案中，SPD1148芯片提供了強力支持，是旋智科技針對12/24V低壓應用所推出的高算力、高集成度SOC。
其內部集成了一顆200MHz的Cortex M4F核心處理器，帶有最大64kB RAM及128kB Flash，具有同類產品中最強大的計算性能，同時帶有采樣率達到4MHz的14位ADC，芯片內置6路N-Mos的驅動，最大耐壓42V。
此外，這一芯片還擁有3路最大64x放大的PGA，最大500mA驅動能力的3.3V Buck DCDC電路，全都集成在7×7的QFN48封裝裡。
圖3 旋智科技SPD1148芯片框圖
基於SPD1148的先天優勢，在面對未來手持式吸塵器的兩大顯著趨勢——高續航需求及復雜功能需求時，旋智科技給出了全面的『解法』。
針對復雜功能要求，旋智科技在48pin的SPD1148的基礎上，推出了60pin封裝的SPD1148，更多的IO管腳以及強大的計算及采樣性能，可以用一顆芯片滿足吸塵器電機+地刷電機+鋰電池管理的復雜需求，甚至可以在滿足上述需求的情況下，還同時滿足吸拖一體機中水泵的控制。
圖4 旋智科技SPD1148芯片QFN48、QFN60引腳分佈圖
針對高續航需求，基於旋智科技SPD1148所具有的強大的計算和采樣性能，可以匹配第三代半導體高開關頻率的特性，等比例減小類似吸塵器電機的紋波損耗，大大降低電機銅損，進而提升系統效率，帶來更高的續航時間。
在電機控制軟件算法上，整套低壓高速吸塵器方案完全基於模型《MBD》的開發方式。
旋智科技可提供完整的MBD設計方案服務和培訓服務給到客戶，幫助客戶通過建模、仿真以及自動C代碼生成，大大提升開發效率，縮短上市時間。
MBD設計方式是一種非常領先的電力電子設計方式，通過長期積累的產品開發經驗和深厚的數學理論知識，旋智科技建立了針對低壓吸塵器電機物理對象的Matlab精確仿真模型，可以快速根據產品使用環境及硬件，提供精確細節的產品級仿真模型，從而幫助客戶更加容易的實現最優效率控制。
旋智科技也推薦使用第三代半導體GaN、SiC來從原理上進一步提升系統效率。
第三代半導體的寬禁帶等特點一方面可以降低半導體器件本身的損耗，另一方面它的超高頻開關能力，可以等比例的減小類似吸塵器電機的紋波損耗，大大降低電機銅損，進而提升系統效率，由此帶來更高的續航時間。
在這裡第三代半導體高開關頻率的特性同樣要求控制器有強大的計算和采樣性能來匹配，這方面恰恰是旋智SPD1148的先天優勢。
旋智科技致力於為家電生產商提供易用、高性能、高可靠性的解決方案，同時也支持客戶開發下一代更高效、更智能、功能更加豐富的產品解決方案，不斷為行業添磚加瓦。
《校對/薩米》