隨著電動(dòng)工具向高效率、長(zhǎng)壽命和智能化方向發(fā)展，無(wú)刷直流電機(jī)（BLDC）控制器在手槍鉆等便攜式工具中廣泛應(yīng)用。中微愛(ài)芯代理商-中芯巨能介紹一款基于中微愛(ài)芯（AiT）AiP8F7232 MCU的16V無(wú)刷手槍鉆整體解決方案，該方案采用無(wú)位置傳感器方波控制算法，具備高集成度、小體積、寬調(diào)速范圍與多重保護(hù)功能，適用于家庭維修與工業(yè)制造場(chǎng)景。

核心控制器：AiP8F7232 MCU

AiP8F7232是一款專為電機(jī)控制優(yōu)化的8051內(nèi)核MCU，采用高性能混合信號(hào)架構(gòu)，主要參數(shù)如下：

Flash/RAM：32KB Flash ROM，1KB XRAM，256B SRAM

ADC：9通道12位通用ADC，支持電池電壓、母線電流及溫度采樣

通信接口：UART、I2C，可用于調(diào)試或外接顯示模塊

專用外設(shè)：

高級(jí)定時(shí)器（支持PWM生成與捕獲）

1路運(yùn)算放大器（用于電流檢測(cè)信號(hào)調(diào)理）

2路模擬比較器（可用于過(guò)流快速保護(hù)）

封裝：小型化封裝，適配緊湊型手槍鉆結(jié)構(gòu)

該MCU集成了BLDC控制所需的關(guān)鍵外設(shè)，外圍電路簡(jiǎn)潔，顯著降低PCB面積與BOM成本，支持快速二次開發(fā)與量產(chǎn)。

電機(jī)控制策略：無(wú)感方波控制

該方案采用無(wú)位置傳感器方波控制（Sensorless 6-step Commutation），通過(guò)檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)（BEMF）過(guò)零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)換相。控制流程如下：

啟動(dòng)階段采用開環(huán)預(yù)定位+加速啟動(dòng)，確保可靠啟轉(zhuǎn)；

運(yùn)行階段通過(guò)ADC采樣懸空相電壓，經(jīng)比較器或軟件判零實(shí)現(xiàn)換相；

調(diào)速通過(guò)PWM占空比調(diào)節(jié)，支持0–40,000 RPM無(wú)極調(diào)速，滿足鉆孔、擰螺絲等多種工況需求。

得益于自研底層算法，系統(tǒng)在啟動(dòng)平穩(wěn)性、低速帶載能力及動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面表現(xiàn)優(yōu)異，避免了傳統(tǒng)有刷電機(jī)易磨損、火花干擾等問(wèn)題。

功率級(jí)與系統(tǒng)架構(gòu)

MOSFET驅(qū)動(dòng)：采用DFN5×6封裝的MOS管，支持高密度布局，適配小體積電機(jī)。

預(yù)驅(qū)芯片可選：AiP2164、AiP2163或AiP2119，支持高低邊驅(qū)動(dòng)，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力與可靠性。

電源管理：

主電源：DC 11–19V（兼容16V鋰電池組）

LDO供電：AiP78L05（5V）或AiP78L12（12V），為MCU及驅(qū)動(dòng)電路提供穩(wěn)定電源

系統(tǒng)通過(guò)把手開關(guān)實(shí)現(xiàn)調(diào)速與正反轉(zhuǎn)切換，支持用戶實(shí)時(shí)控制。LED指示燈顯示電池電壓檔位，提升人機(jī)交互體驗(yàn)。

保護(hù)功能與系統(tǒng)可靠性

為保障工具在嚴(yán)苛工況下的安全運(yùn)行，方案集成多重保護(hù)機(jī)制：

過(guò)流保護(hù)：通過(guò)運(yùn)放+ADC或比較器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線電流，響應(yīng)時(shí)間<1μs

欠壓/過(guò)壓保護(hù)：監(jiān)測(cè)電池電壓，防止過(guò)放或充電異常

堵轉(zhuǎn)保護(hù)：檢測(cè)電機(jī)失速狀態(tài)，自動(dòng)降功率或停機(jī)

過(guò)溫保護(hù)：利用ADC采樣NTC電阻，防止MOS或電機(jī)過(guò)熱

故障報(bào)錯(cuò)：通過(guò)LED閃爍碼提示故障類型，便于維護(hù)

工作溫度范圍覆蓋**-20°C至120°C**，滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用需求。

方案優(yōu)勢(shì)與可擴(kuò)展性

除AiP8F7232外，該平臺(tái)還可兼容AiP8F7201、AiP8F7232S等型號(hào)，便于產(chǎn)品系列化開發(fā)。中微愛(ài)芯代理商-深圳市中芯巨能電子有限公司，為制造業(yè)廠家的工程師或采購(gòu)提供選型指導(dǎo)+數(shù)據(jù)手冊(cè)+樣片測(cè)試+技術(shù)支持等服務(wù)。如需產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購(gòu)、技術(shù)支持等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。