传统的有刷电机控制利用机械换向器和电刷实现电机控制，控制简单，但是易产生火花，且噪声大、寿命短、可靠性差。相较于无刷直流电机控制技术，因其常采用反电动势过零点检测转子位置，易实现换相，但是会导致噪声大，转矩波动大，效率差，低转速反电动势难检测等问题；

目前改用直流无刷电机FOC控制方案代替传统有刷控制方案是常见的解决方式，但随之会出现相应的控制难点问题，如因普通常用的滑膜观测器对电机参数很敏感，在利用该观测器调试驱动电机时，若不经过详细复杂的软硬件匹配调试，很难达到较好的驱动效果。为了解决该控制难点问题，峰岹科技自主研发了AO自适应观测器，利用该观测器不仅可以实现同一个程序启动兼容各种不同类型的电机，而且能实现电机超低速不失步。

嵌入AO自适应观测器的芯片如：峰岹FU6861Q2，是集成电机控制引擎(ME)和 8051 内核的高性能电机驱动专用芯片，8051内核处理常规事务，ME 处理电机实时事务，双核协同工作实现各种高性能电机控制。其中 8051内核大部分指令周期为 1T 或 2T，芯片内部集成有高速运算放大器、比较器、高速 ADC、乘/除法器、CRC、SPI、I2C、UART、多种 TIMER、PWM 等功能，内置高压 LDO，适用于 BLDC/PMSM 电机的方\波、SVPWM/SPWM、FOC 驱动控制。

 图1 FU6861Q2封装引脚图

图2 FU6861Q2功能框图

家用传统吸尘逐渐被更加便捷的手持式吸尘器取代，锂电池的供电方式，续航成为了大家都非常关注的性能点。吸尘器电池的续航能力如何，高效率电机设计至关重要。为了设计出最佳状态的吸尘器，吸尘器厂商会经常调整电机匝数或者结构，如果采用传统的滑膜FOC方案，由于是基于电机模型去观测角度，那么电机参数的调整就会导致整个启动，运行以及效率都需要重新匹配。峰岹科技AO自适应观测器具备强大的兼容性，我们实测了8台不同吸尘器电机，其中包含有V45、V55、V65，3种常见不同尺寸的吸尘器电机，使用同一个产品板+一套固定的程序，每台电机都能做到顺畅启动，并且零速的时候，估算器也不会失步

图3 实测的其中几款吸尘机型

通过内置自适应观测器对驱动角度自适应矫正，实现最优角度驱动.实测V45机型吸尘器，最高效率能达到56%(如图4)，而传统吸尘器效率一般在42%~52%左右，因此自适应观测器使得方案效率更高，对于锂电池供电的手持吸尘器的续航带来了显著的提升。

图4 吸尘器PQ测试

实测1对极、200W、7叶吸尘器的噪声频谱图，FOC噪声谐波分量明显小于方波的驱动方式（如图5、6），优于传统的有刷和方波控制的吸尘器方案。注：图中两个噪声尖峰来源于扇叶带来的7倍频风噪和两倍频的风噪。

图5 FOC驱动方式吸尘器噪声频谱图

图6 方波驱动方式吸尘器噪声频谱图

单ME核完成一次FOC运行只有5.6us,对于2对极吸尘器的超高速应用，转速最高会达到150KRPM，电频率超过5KHZ，此时载波频率最少要50KHZ左右。这就对FOC估算速度带来了极大的考验，对于普通单片机的纯软件的FOC，很难应对高速电机需求，而峰岹科技的双核驱动芯片中可实现超高转速，在吸尘器的实际应用方案中，实测电气转速接近300KPM ，并且能稳定运行（如图7）。