中微愛芯代理商-中芯巨能今天為您介紹一款面向直流無刷電機（BLDC）驅(qū)動的電鏈鋸控制器方案，適用于林業(yè)采伐、木材加工、園藝DIY等高負載應(yīng)用場景。該方案以 AiP8F7232 電機專用MCU為核心，實現(xiàn)高效、便攜、高可靠性的無刷電鏈鋸控制，解決傳統(tǒng)220V插電式設(shè)備在移動性和供電依賴上的局限。

主控芯片：AiP8F7232

AiP8F7232 采用8051內(nèi)核，專為電機控制優(yōu)化，關(guān)鍵資源如下：

存儲資源：32 KB Flash ROM、1 KB XRAM、256 B SRAM，滿足控制算法與參數(shù)存儲需求；

ADC：9通道12位通用ADC，用于采集母線電壓、相電流、溫度等模擬信號；

比較器：2路集成比較器，支持無位置傳感器控制中的反電動勢（BEMF）過零檢測；

運算放大器：1路集成運放，可用于電流檢測信號調(diào)理；

定時器：高級定時器模塊，支持PWM生成、死區(qū)控制與捕獲功能；

通信接口：UART、I2C，便于調(diào)試與外部通信（如電量顯示、參數(shù)配置）；

封裝與布局：LQFP-32封裝，外圍電路簡潔，利于高密度PCB布局與快速量產(chǎn)。

系統(tǒng)架構(gòu)與外圍設(shè)計

1. 功率驅(qū)動電路

采用 6顆N溝道MOSFET 構(gòu)成三相全橋逆變電路；

配合 MOS預(yù)驅(qū)芯片（推薦：AiP2164/AiP2163/AiP2119），實現(xiàn)高效柵極驅(qū)動與死區(qū)保護；

支持最大 40A 相電流（可調(diào)），適配不同功率電機需求。

2. 電源管理

主控MCU供電由 LDO 提供：

AiP78L05：5V輸出，為MCU核心供電；

AiP78L12：12V輸出，為預(yù)驅(qū)芯片提供VDD；

輸入電壓范圍：DC 14–24V，兼容常見鋰電池組（如21V/18V平臺）。

電機控制策略

無位置傳感器方波控制

基于 BEMF過零檢測 實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置估算，無需霍爾傳感器，降低系統(tǒng)成本與布線復(fù)雜度；

利用內(nèi)置比較器與ADC，實時監(jiān)測反電動勢信號，確保換相精度；

支持啟動階段的開環(huán)強拖與閉環(huán)切換，提升啟動可靠性。

工況自適應(yīng)算法

實時監(jiān)測負載電流與轉(zhuǎn)速，動態(tài)調(diào)整PWM占空比與換相時序；

在高負載（如硬木切割）下自動提升扭矩輸出，避免堵轉(zhuǎn)；

低負載時優(yōu)化效率，延長電池續(xù)航。

關(guān)鍵性能參數(shù)

工作電壓：DC14-24V

最大允許電流：40A（可根據(jù)需求進行調(diào)整）

使用溫度：-20℃-120℃

控制方式：把手開關(guān)啟動

電機控制方式：無位置傳感器方波控制

最大支持轉(zhuǎn)速：0~40000eRPM/min

保護功能：過壓保護、欠壓保護、堵轉(zhuǎn)保護、過流保護

該款電鏈鋸控制方案，具備工況自適應(yīng)匹配算法，可根據(jù)實際工況自動調(diào)節(jié)速度和扭矩，避免在高負載下出現(xiàn)停滯的情況，讓用戶在面對各種復(fù)雜工況時都能游刃有余。同時，電機運行時具備急停防護功能，鏈鋸意外脫手后能夠迅速停機，避免造成人員傷害。對比常見220V電鏈鋸，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其強大的扭矩、便攜性以及工況時的穩(wěn)定性能。

保護機制

系統(tǒng)集成多重硬件與軟件保護，確保運行安全：

過壓保護（OVP）：防止電池過充或電壓突升損壞MOS；

欠壓保護（UVP）：電池電量過低時停機，保護電池壽命；

過流保護（OCP）：實時監(jiān)測相電流，瞬時過流即刻關(guān)斷；

堵轉(zhuǎn)保護：持續(xù)高電流檢測到后自動停機，防止電機燒毀；

急停功能：把手開關(guān)釋放或脫手即觸發(fā)快速停機，符合安全規(guī)范。

方案優(yōu)勢

高性價比：MCU高度集成，僅需6顆MOS+預(yù)驅(qū)+LDO即可構(gòu)建完整系統(tǒng)；

高可靠性：寬溫范圍設(shè)計，適應(yīng)戶外嚴苛環(huán)境；

便攜性：支持電池供電，擺脫電源線束縛；

易開發(fā)：提供參考代碼與硬件設(shè)計，支持快速二次開發(fā)。

兼容MCU型號

除AiP8F7232外，該方案還可適配：

AiP8F7201：資源稍低，適用于小功率鏈鋸；

AiP8F7232S：增強版，支持更高性能需求。

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