标题：面向压缩机控制的MCU芯片设计及其应用
作者：韩大强1；彭析竹2；黄勇1 蒲显城1 余世泉1
作者单位：1 成都爱旗科技有限公司，四川 成都 610000；2 电子科技大学，四川 成都 610000
关键字：MCU芯片；压缩机控制；FOC算法；电流采样；CORDIC
摘要：随着能源效率和控制精度要求的提升，电机控制系统的优化变得尤为重要。提出了一种面向压缩机控制的MCU芯片设计及其应用，提出了两项创新点，旨在提高系统的能效比、稳定性和精确度。首先，针对传统MCU算力和内存限制，提出了一种硬件化的FOC算法坐标变换方案，通过分析CORDIC算法的数学模型，设计了专用的硬件架构，以减少了CPU的计算负担，显著提升了系统的处理能力和效率；其次，针对传统三电阻电流采样方案的复杂性和成本问题，提出了一种优化的两相电流采样电路设计，同时在芯片内部了集成运放和比较器，并能实现自动换向，简化了系统板级电路设计并降低了成本。实验结果表明，与传统控制系统相比，集成实时CORDIC算法的MCU芯片在动态响应时间上缩短了30%以上。此外，BOM成本分析显示，优化设计可降低约3%的成本。该研究为压缩机控制系统的设计提供了新的思路，并为MCU芯片在电机控制领域的应用奠定了基础。