直流无刷破壁机解决方案

破壁机是集搅拌、加热、破壁于一体的家用电器，其破壁机理是利用高速旋转的刀片和机身内壁的摩擦力，破坏食材的细胞壁，将细胞中的维生素、矿物质、植化素、蛋白质等充分释放出来，从而更好地促进人体消化和吸收。破壁机的转速越高，打的时间越短，打得也更细腻。

传统的破壁机以串励电机为主，其在高速破壁时噪音及震动大，随着人们生活水平的提高，人们对电器静音效果的要求也越来越高，因此从源头解决噪音问题的直流无刷破壁机应运而生。

晶丰明源&凌鸥创芯推出静音直流无刷破壁机全套解决方案，包括主控MCU、5V/15V辅助供电AC-DC、智能LDO、半桥驱动和功率器件，该方案采用无感FOC，具有静音效果优异、启动转矩大、转速范围宽和效率高等特点。

直流无刷破壁机解决方案

01 系统框图

图1. 方案系统框图

02 方案优势

低速大扭矩：采用无感弦波FOC驱动方案，为破壁机专门优化的观测器，算法可快速收敛，快速闭环，低速大扭矩启动，轻松兼容各种食材

负载自适应：静态堵刀释放自动恢复，负载急剧变化自动适应，电机参数高低温变化自适应

静音效果佳：变频电机+变频驱动，体积更小、动力更足，与传统电机相比，静音效果更好

保护机制齐全：过压、过流、堵转、缺相保护

待机功耗低：< 0.5W（不加上控板）

03 DEMO板实物图

图2. 方案实物图

04 典型波形 - 打水

图3. 使用破壁机打水电流波形图

05 典型波形 - 打胡萝卜

图4. 使用破壁机打胡萝卜电流波形图

全套解决方案包括：AC-DC电源产品，MCU产品，智能LDO和驱动系列产品，下面是方案使用产品推荐：

ACDC电源产品

BPA8604D & BPA850XD

产品特点

BPA8604D为隔离SSR应用，内置700V功率管、软启动功能，动态响应快，电压纹波小

BPA850XD为非隔离应用，输出电压可调，内置650V功率管，系列化产品能满足多种输出应用

内置短路保护、开路保护、过载保护、过压保护等多种保护功能，使系统更加安全可靠

采用改善EMI性能的频率调制威廉希尔官方网站

典型电路

图5.AC-DC电源产品典型应用图

Smart LDO

BP6526B

产品特点

BP6526B为高效智能转换器，固定5V输出，低待机功耗

兼容12V-30V输入电压范围，最大输出150MA

待机功耗和效率优于传统的线性LDO，无需储能电感，有利于优化系统体积和成本

典型电路

图6. BP6526B - 15V to 5V典型应用图

BP6526B和传统LDO对比

BP6526B芯片的转换效率远高于传统LDO芯片

图7. BP6526B & 78L05效率对比曲线

BP6526B芯片的待机功耗远低于传统LDO芯片

图8. BP6526B & 78L05待机功耗对比曲线

MCU产品

LKS32MC037M6S8B

产品特点

48MHz 32位Cortex-M0内核，32K Flash，4K RAM，集成2个比较器、2个运放及多种外设，超强抗静电和群脉冲能力，稳定可靠

ADC模块变增益威廉希尔官方网站 ，配合高速运放，能够处理更宽电流动态范围，增加采样精度

2.5V~5.5V供电范围，确保系统供电通用性

驱动系列产品

BP6911 & LKSI65015A

产品特点

高侧驱动浮动电源设计，耐压600V

10V~20V栅极驱动电源电压，450mA/1000mA驱动电流

支持3.3V/5V/15V输入逻辑

内置100ns死区时间

典型电路

图9. 预驱动器BP6911典型应用图

相关产品

图10. 方案套料总汇

总结

晶丰明源&凌鸥创芯依靠丰富的产品矩阵和设计经验，为客户提供集主控MCU，5V/15V辅助供电AC-DC、智能LDO、半桥驱动、功率器件产品于一体的静音直流无刷破壁机全套解决方案，拥有低速大扭矩启动，低速堵转不失步等特点，目前该解决方案已成功量产。