近年來(lái)，隨著消費(fèi)者對(duì)清潔效率和智能化體驗(yàn)的期待持續(xù)提升，吸塵器、洗地機(jī)、掃地機(jī)器人等清潔電器不斷向多功能、高性能方向演進(jìn)。
主流廠(chǎng)商在提升吸力、電池續(xù)航的同時(shí)，也在控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電源管理方案中持續(xù)優(yōu)化，以期在智能感知、能耗控制與成本效率間取得更好平衡。
本期，我們對(duì)四款主流清潔電器進(jìn)行了系統(tǒng)拆解，涵蓋海爾HZG-Q49W無(wú)線(xiàn)吸塵器、添可芙萬(wàn)2.0智能洗地機(jī)、科沃斯DG710掃地機(jī)器人和美的P2G無(wú)線(xiàn)吸塵器。
通過(guò)對(duì)主控、電控、鋰電管理方案的匯總，對(duì)比它們?cè)诤诵脑骷x型和技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的差異與創(chuàng)新，揭示各品牌的技術(shù)亮點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。
01 海爾HZG-Q49W 135W真空吸塵器：整機(jī)實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)器件替代
隨著智能家電的不斷發(fā)展，吸塵器市場(chǎng)也迎來(lái)了技術(shù)革新。無(wú)線(xiàn)手持吸塵器因其便捷性和強(qiáng)勁吸力，逐漸成為消費(fèi)者的熱門(mén)選擇。
近年來(lái)，各大品牌紛紛推出搭載無(wú)刷電機(jī)、智能控制與高效電源管理的吸塵器產(chǎn)品，使整體性能和用戶(hù)體驗(yàn)大幅提升。
產(chǎn)品名稱(chēng)：真空吸塵器
產(chǎn)品型號(hào)：HZG-Q49W
額定電壓：14.8V額定功率：135W
充電電壓：5V
充電電流：2A
制造商：青島海爾智慧生活電器有限公司
在吸塵器主控電路板上可以看到MCU、鋰電保護(hù)IC、鋰電檢測(cè)IC、MOSFET、LDO等元器件。
主控電路采用了賽元微SC92F8003 MCU，這是一顆基于增強(qiáng)型8051內(nèi)核的工業(yè)級(jí)Flash控制器，具備豐富的通信接口與ADC資源，承擔(dān)整機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)判斷、電池管理和LED指示控制。
與之配套的鋰電保護(hù)方案則由華潤(rùn)矽威的PT6605S和PT6605組合提供，前者用于高精度的過(guò)充監(jiān)控，后者負(fù)責(zé)過(guò)溫、欠壓等安全檢測(cè)，構(gòu)成雙重保護(hù)機(jī)制。
電源路徑中的MOS器件亦全面采用國(guó)產(chǎn)品牌。新潔能提供了NCE4009S和NCE40P07S分別作為充電升壓與保護(hù)開(kāi)關(guān)管，具備低導(dǎo)通電阻和小封裝優(yōu)勢(shì);華鎂憶芯的H1808N則用作主電機(jī)供電路徑的開(kāi)關(guān)控制，支持大電流輸出，提升了整機(jī)效率與熱穩(wěn)定性。
品牌：YONGJIE
型號(hào)：BL45521NF
額定電壓：14.8V
額定功率：50W/135W
在電控電路板上可以看到電控MCU、MOS、電容等元器件。
在電機(jī)控制部分，電控板采用士蘭微SPC7L64B MCU，該芯片集成了六路NMOS預(yù)驅(qū)、LDO、電壓比較器與高速ADC，內(nèi)核為64MHz Cortex-M0，顯著簡(jiǎn)化外圍器件需求。六顆絲印為P3403的N溝道MOS組成逆變驅(qū)動(dòng)電路，并搭配常州華威的濾波電容，形成結(jié)構(gòu)緊湊的BLDC電控方案。
02 添可芙萬(wàn)2.0智能洗地機(jī)：主控與鋰電雙板架構(gòu)協(xié)同控制
智能洗地機(jī)作為清潔電器中的新興品類(lèi)，不但結(jié)合吸塵器和拖把的特點(diǎn)，還實(shí)現(xiàn)了“吸塵-拖地-自清潔”的清掃模式，能更好地滿(mǎn)足消費(fèi)者的清潔需求。
主控電路板是整機(jī)的中樞系統(tǒng)，搭載了小華半導(dǎo)體的HC32F460系列KETA-LQFP64 MCU，基于A(yíng)RM Cortex-M4內(nèi)核，主頻最高達(dá)200MHz，具備豐富的GPIO與外設(shè)接口，支持高精度ADC、PWM、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制與信號(hào)處理等功能，適用于復(fù)雜的變頻電機(jī)控制和多傳感器融合任務(wù)。
電源轉(zhuǎn)換部分由芯龍的XL2596 DC-DC芯片提供穩(wěn)定電壓輸入;信號(hào)調(diào)理部分使用思瑞浦LMV358B運(yùn)算放大器;語(yǔ)音交互功能則通過(guò)唯創(chuàng)知音WT588F02A DSP語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)。功率器件方面，搭載了DINTEK的DTM4015 P溝道MOS與新潔能NCE60P45K等型號(hào)，覆蓋電機(jī)切換與電源管理路徑。主控板還與多條傳感器線(xiàn)路連接，支撐產(chǎn)品的智能檢測(cè)與狀態(tài)判斷。
頂部顯示板承擔(dān)整機(jī)的用戶(hù)交互與狀態(tài)反饋任務(wù)。板上集成天微電子的TM1637 LED驅(qū)動(dòng)芯片，支持?jǐn)?shù)碼管顯示與鍵盤(pán)掃描功能，廣泛應(yīng)用于小家電中的顯示模組。該芯片與主控MCU之間通過(guò)串行通信協(xié)議進(jìn)行指令交互，實(shí)現(xiàn)模式顯示、電量狀態(tài)、故障提示等功能。
板載還包含芯邦提供的存儲(chǔ)IC，用于保存運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)配置，確保機(jī)器斷電重啟后的狀態(tài)記憶與功能恢復(fù)。整塊顯示板結(jié)構(gòu)緊湊、接口清晰，便于與主控板進(jìn)行物理分離和功能模塊化設(shè)計(jì)。
鋰電板與電池包配套使用，是整機(jī)供電和電池管理的核心板塊。該板同樣采用小華HC32F460系列MCU(F460-LQFP48封裝)，在體積受限條件下提供了完整的電壓、電流、溫度監(jiān)測(cè)與充放電管理能力。其控制器具備高集成度、低功耗及強(qiáng)實(shí)時(shí)性，支持自清潔流程、電池容量預(yù)測(cè)等功能。
電源路徑搭載Qorvo的CST32251電源應(yīng)用控制器，用于智能負(fù)載管理與狀態(tài)檢測(cè);華潤(rùn)微CRTM030N04L P溝道MOS、新潔能NCE60P45K及司坦森MOS器件共同組成電池保護(hù)和負(fù)載開(kāi)關(guān)電路，提升整機(jī)在大電流輸出時(shí)的安全性與可靠性。
03 科沃斯掃地機(jī)器人DG710：?jiǎn)伟寮煽刂?、通信與功率驅(qū)動(dòng)
作為國(guó)產(chǎn)掃地機(jī)器人代表廠(chǎng)商之一，科沃斯DG710集成了紅外避障、路徑規(guī)劃、自動(dòng)回充、APP控制等功能。通過(guò)主控板、無(wú)線(xiàn)模組與鋰電板的分工協(xié)作，完成對(duì)清掃任務(wù)的智能感知與路徑?jīng)Q策。
主渦輪風(fēng)機(jī)座709J060、提供吸力、ZIF接口、電機(jī)品牌為尼德科(Nidec)，吸力約為1000pa/aw。
電池類(lèi)型為鎳氫電池，產(chǎn)品型號(hào)為DM88-BYD，標(biāo)準(zhǔn)電壓為12V，額定容量為3000mAh，電芯型號(hào)為H-SC3000P，制造廠(chǎng)商為比亞迪股份有限公司。
DG710主控芯片為兆易創(chuàng)新GD32F103VGT6，基于A(yíng)RM Cortex-M3內(nèi)核，主頻108MHz，具備1MB Flash、96KB RAM、12位ADC與豐富通信接口，適合多傳感器輸入與多執(zhí)行單元控制等復(fù)雜任務(wù)，作為整機(jī)“大腦”承擔(dān)主邏輯處理、任務(wù)調(diào)度與電源分配。
通信部分集成了樂(lè)鑫ESP-WROOM-02 Wi-Fi模組，基于ESP8266EX芯片，支持2.4GHz無(wú)線(xiàn)通訊協(xié)議，內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧和SPI Flash，負(fù)責(zé)與APP進(jìn)行實(shí)時(shí)互聯(lián)，完成遠(yuǎn)程啟動(dòng)、路徑記錄、狀態(tài)同步等功能。模組面積僅為18×20mm，適合在空間緊湊的產(chǎn)品中部署。
功率控制方面，搭載AOS的AO4459 P溝道MOS，以及德州儀器的充電管理IC。
除控制與驅(qū)動(dòng)之外，主控板還集成了多個(gè)輔助功能模塊。在時(shí)鐘管理方面，采用愛(ài)普生RX-8010SJ低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，內(nèi)置頻率補(bǔ)償晶體與I²C通信接口，為任務(wù)調(diào)度與狀態(tài)記錄提供時(shí)序支持。
語(yǔ)音播放功能由新唐ISD2260音頻芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片具備三聲道數(shù)字音頻播放能力，內(nèi)置D類(lèi)揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)，輸出功率可達(dá)1W，用于運(yùn)行狀態(tài)的語(yǔ)音反饋。
04 美的P2G無(wú)線(xiàn)吸塵器：雙電機(jī)+低功耗MCU控制方案
作為手持吸塵器中的主流款式，美的P2G無(wú)線(xiàn)吸塵器在性能與成本控制之間取得平衡，結(jié)構(gòu)輕巧、操控便捷，配有主吸電機(jī)與地刷獨(dú)立電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了雙電機(jī)協(xié)同清潔。
其電控系統(tǒng)以分體式設(shè)計(jì)為主，由主控板、外置電源適配器與鋰電模塊共同組成，搭載多顆經(jīng)典國(guó)產(chǎn)與國(guó)際主流元器件，是面向中端市場(chǎng)的代表性“芯”價(jià)比方案。
外置可充電式鋰電池：
型號(hào)：HD003
額定電壓：14.4V
充電限制電壓：18V
額定容量：2Ah 18.8Wh
主控芯片選用意法半導(dǎo)體的STM8L052R8，是一款超低功耗8位微控制器，內(nèi)置64KB Flash、EEPROM存儲(chǔ)和多種低功耗運(yùn)行模式。該芯片具備較強(qiáng)的抗干擾性能與靈活的外設(shè)控制能力，適用于功率受限的小家電場(chǎng)景。配套功率路徑中，搭載了來(lái)自IR的PD-97146A系列功率MOSFET，具有低導(dǎo)通電阻與全特性雪崩電壓支持，用于高頻DC-DC電路。
此外，電機(jī)切換路徑中使用了新潔能的NCE40P07S(P溝道MOS)，該器件采用先進(jìn)溝槽工藝，具備較低的柵電荷與良好的雪崩耐受能力，適用于充電保護(hù)與負(fù)載切換控制，滿(mǎn)足中等電流負(fù)載場(chǎng)景的應(yīng)用需求。
活動(dòng)預(yù)告
在“無(wú)繩化、高效率、智能化”趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)下，電動(dòng)工具與清潔電器兩個(gè)原本相對(duì)獨(dú)立的終端領(lǐng)域，正在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面加速融合，特別是在鋰電管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與快充控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)形成高度共通。
為順應(yīng)這一變革，推動(dòng)技術(shù)共建與方案整合，由Big-Bit商務(wù)網(wǎng)主辦、《半導(dǎo)體器件應(yīng)用》雜志承辦的“第八屆(蘇州)電動(dòng)工具控制與充電技術(shù)研討會(huì)”與“2025’清潔電器技術(shù)創(chuàng)新論壇”將于2025年8月22日在蘇州尼盛萬(wàn)麗酒店舉行，聚焦雙領(lǐng)域的核心技術(shù)路徑與系統(tǒng)集成方向，打通研發(fā)協(xié)同、結(jié)構(gòu)整合與技術(shù)復(fù)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
本次大會(huì)設(shè)置主題演講、圓桌論壇、技術(shù)展示與供需對(duì)接等多個(gè)環(huán)節(jié)，聚焦電源管理IC、MCU、功率器件、傳感器等上下游廠(chǎng)商。
電動(dòng)工具論壇將重點(diǎn)關(guān)注無(wú)刷電機(jī)的效率優(yōu)化、電池健康管理(HPM)與快充協(xié)同控制、高集成度控制芯片等技術(shù)方向;而清潔電器分論壇則將以清潔機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新為核心亮點(diǎn)，圍繞多模態(tài)傳感器融合、路徑規(guī)劃算法、無(wú)刷電機(jī)高效低噪控制等展開(kāi)深入交流，探討下一代產(chǎn)品的系統(tǒng)演進(jìn)路徑。
現(xiàn)場(chǎng)還將設(shè)立產(chǎn)品展示區(qū)與供需對(duì)接會(huì)，幫助整機(jī)廠(chǎng)與方案商實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)選型與高效協(xié)同。雙論壇聯(lián)動(dòng)，既服務(wù)前沿技術(shù)探索，也對(duì)接產(chǎn)品工程落地，為產(chǎn)業(yè)鏈上下游打造一站式對(duì)接與系統(tǒng)級(jí)交流平臺(tái)。
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