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如今，便攜式無線燙發(fā)器年復(fù)合增長率超過60%。傳統(tǒng)方案用通用PWM IC+外掛MOS實現(xiàn)加熱，外圍器件多達(dá)30顆，體積大、溫控精度低、電池利用率差，無法滿足“裝進(jìn)化妝包”的極致體驗。輝芒微電子基于自研EEPROM工藝的8-bit MCU，以“高集成＋低功耗＋單節(jié)鋰電直驅(qū)”為核心，重新定義了無線燙發(fā)器的系統(tǒng)架構(gòu)。
性能：30 s速熱，溫度精度±2 ℃，兩檔恒溫（180 ℃/200 ℃）。
續(xù)航：內(nèi)置2500 mAh 4.2 V單節(jié)鋰電，全功率持續(xù)工作≥25 min。
安全：NTC開路/短路、MOS過溫、電池欠壓、倒伏關(guān)機(jī)六重保護(hù)。
交互：側(cè)向滑動開關(guān)+三色燈環(huán)；USB-C 5 V/9 V自適應(yīng)快充。
尺寸：整機(jī)Φ28 mm×190 mm，PCBA面積<15 mm×45 mm。
? MCU：輝芒微EEPROM型8-bit MCU，片上集成：
– 16 KB Flash、1 KB Data EEPROM（20萬次擦寫，存放溫度曲線與用戶習(xí)慣）；
– 12-bit ADC×8ch，其中2路差分用于NTC采樣；
– 硬件PWM互補輸出帶死區(qū)，直接驅(qū)動低Qg MOSFET；
– 0.9 V低壓啟動，休眠0.4 μA，適合單節(jié)鋰電直接供電；
– 4×36 LCD驅(qū)動，省掉外部LED驅(qū)動IC。
? 功率級：低Rds(on) 30 V雙N-MOS，MCU PWM 32 kHz同步整流，減少發(fā)熱。
? 傳感：10 kΩ NTC玻封探頭，二階RC濾波后送入ADC；MOSFET內(nèi)置NTC實現(xiàn)芯片級過溫保護(hù)。
? 充電：輝芒微專用線性充電IC，支持NTC溫度補償、0.5 C/1 C可選充電電流。
? 保護(hù)：自恢復(fù)保險絲+TVS+電流采樣電阻三重過流防護(hù)。
任務(wù)調(diào)度
– 1 ms節(jié)拍：ADC采樣、溫控PID、LED掃描。
– 100 ms節(jié)拍：電池SOC估算、按鍵去抖、故障診斷。
– 1 s節(jié)拍：低功耗判斷，決定是否進(jìn)入Deep-Sleep。
溫度控制
采用增量式PID+Bang-Bang混合算法：
? 大偏差階段Bang-Bang全開，快速升溫；
? 接近目標(biāo)5 ℃切換PID，Kp=8、Ki=0.4、Kd=2，防止超調(diào)。
每10 ms刷新一次PWM占空比，實測±1.6 ℃穩(wěn)態(tài)誤差。
電池管理
? 開路電壓+庫侖計混合法，SOC誤差<5 %；
? 三級低電提示：3.5 V閃燈、3.3 V蜂鳴、3.2 V強制關(guān)機(jī)；
? 0 ℃以下禁止充電，45 ℃以上降額。
安全策略
? 雙看門狗：獨立硬件WDT + 軟件窗口WDT；
? Flash雙區(qū)備份：溫度曲線參數(shù)冗余存儲，掉電恢復(fù)零丟失；
? 倒伏檢測：六軸陀螺儀中斷喚醒MCU，2 s無動作立即斷電。
測溫校準(zhǔn)：用恒溫油槽標(biāo)定0 ℃、100 ℃兩點，ADC線性系數(shù)寫入EEPROM，生產(chǎn)免調(diào)。
MOS溫升：在PCB背面開0.3 mm銅箔網(wǎng)格，配合NTC閉環(huán)限功率，連續(xù)拉發(fā)30 min MOS溫度<85 ℃。
EMI過Class B：利用MCU可編程斜率驅(qū)動，PWM上升沿控制在60 ns，30 MHz余量>6 dB。
? ICT：ATE一次性寫入PID參數(shù)、序列號；
? FCT：夾具模擬180 ℃負(fù)載，自動比對穩(wěn)態(tài)誤差，NG品自動標(biāo)記；
? 老化：55 ℃滿載4 h，篩選早期失效。
| 項目 | 傳統(tǒng)方案 | 輝芒微MCU方案 | 節(jié)省 |
|---|---|---|---|
| 主控IC | 0.35 $ | 0.21 $ | 40 % |
| 外圍MOS/驅(qū)動 | 0.22 $ | 0.06 $ | 73 % |
| LED/LCD驅(qū)動 | 0.08 $ | 0 $ | 100 % |
| PCB面積 | 1200 mm2 | 675 mm2 | 44 % |
| 總體BOM | 2.05 $ | 1.36 $ | 34 % |
V1.0：基礎(chǔ)恒溫+三色燈環(huán)；
V1.1：手機(jī)小程序藍(lán)牙調(diào)溫，云端發(fā)型庫匹配；
V2.0：TOF距離感應(yīng)，靠近頭發(fā)自動升溫，離開休眠。
憑借“高集成、低功耗、易量產(chǎn)”三大優(yōu)勢，輝芒微MCU在無線燙發(fā)器賽道實現(xiàn)了從“功能機(jī)”到“智能機(jī)”的跨越：
? 對工程師：外圍極簡，兩周完成EVT；
? 對品牌：成本下降1/3，體積縮減一半，營銷故事“化妝包里的迷你沙龍”一擊即中；
? 對用戶：30秒速熱、全程恒溫、一次充電一周造型。