在消費電子產業(yè)鏈中，白色家電作為不可或缺的重要組成，長期以來扮演著提升居民生活質量的關鍵角色。然而，產品同質化、市場增速放緩、消費者對家電產品節(jié)能環(huán)保及智能化等功能抱有日益增強的期待，使得白色家電產業(yè)一度低迷。面對此情勢，中國家電制造業(yè)近些年主動應變，全力推行提質、降本、增效戰(zhàn)略，其中，變頻技術的大規(guī)模應用及其持續(xù)深化研發(fā)，被視為引領白色家電行業(yè)突破瓶頸、邁向高水準、可持續(xù)發(fā)展前景的有效路徑。
在此背景下，變頻家電不僅積極響應了全球節(jié)能減排的政策導向，精準迎合了消費者對能效卓越家電的熱烈追捧，更是在驅動行業(yè)綠色升級、優(yōu)化居民生活體驗方面扮演著舉足輕重的角色。在壓縮機變頻系統中充當“中樞神經”的微控制器MCU，對于塑造變頻家電市場的核心競爭力而言，其作用同樣至關重要。
智馭變頻，重塑家電極致體驗新維度
變頻技術在諸如洗衣機精準洗滌轉速調節(jié)、冰箱智能溫度管理等應用中大放異彩，不僅顯著提升了用戶的使用舒適度與操作便捷性，更在能耗層面留下了鮮明的“綠色印記”，同時以更低的啟動噪音與振動，賦予產品更高的品質感。其關鍵則在于對壓縮機驅動系統的精細化控制，有效規(guī)避了傳統定頻設備因頻繁啟；蜷L期高負荷運行而產生的高能耗問題。
事實上，消費者對家電變頻驅動的低啟動噪音、小啟動電流、快速啟動響應三大核心訴求，其背后是變頻控制、驅動算法等核心技術的強力支撐，為家電半導體器件注入了新的價值內涵。作為變頻系統的指揮中心，MCU需要負責接收并解析各類輸入信號，如用戶設定參數、傳感器監(jiān)測數據、通信指令等，依據這些信息實時計算出最佳的電機控制策略，包括電壓、頻率、相位等關鍵參數的精細化調整，確保家電設備在保持性能的前提下，實現顯著的節(jié)能效益。
對于高端變頻家電而言，MCU不僅承擔基本控制職能，還在提升設備智能化程度上發(fā)揮關鍵作用。例如隨著現代家電愈發(fā)追求遠程監(jiān)控、故障自診斷、自主調節(jié)等功能，以迎合消費者對便捷化、個性化使用體驗的追求，MCU可憑借強大的數據處理性能、豐富的通信接口及高度靈活的編程特性，無縫集成各類智能化模塊，滿足復雜系統的實時控制與智能互聯需求，動態(tài)優(yōu)化變頻策略，包括可根據室內溫度自動調節(jié)空調風速，或根據衣物材質預先設定最佳洗衣程序，讓家電設備兼具智能化與人性化特質。
另一方面，家電市場歷來對價格敏感，在產品差異化競爭日趨激烈的背景下，如何通過提供定制化方案，助力白色家電制造商快速實現產品差異化，從而在激烈的市場競爭中嶄露頭角，是每一個MCU廠商考慮的焦點。
性價比與性能兼具，軟硬件結合打造高品質冰箱變頻驅動系統
作為本土32位MCU市場的領軍企業(yè)，兆易創(chuàng)新為家電行業(yè)的創(chuàng)新升級提供了從元器件篩選、開發(fā)支持、參考設計到量產方案的全方位一體化服務，GD32E230xx、GD32F3x0等系列MCU可為冰箱與洗衣機等白色家電植入一顆強勁且靈動的“變頻芯”。例如基于GD32E230xx設計的洗衣機變頻驅動解決方案便有針對性地解決了波輪/滾筒洗衣機的技術難點，并取得了新的突破，支持雙電阻采樣降噪、用于低速洗滌IPM死區(qū)補償、弱磁用于滾筒/波輪高速驅動、快速可靠啟動、稱重、制動，不平衡檢測及脫水保護等各種成熟可靠的洗衣機功能。
針對冰箱變頻應用，兆易創(chuàng)新更是與合作伙伴基于GD32E230xx系列MCU聯合開發(fā)了變頻驅動交鑰匙方案，憑借卓越的硬件性能與前沿的控制算法，展現出強大市場競爭力。由于GD32E230xx系列MCU基于ARM? Cortex?-M23內核，最高運行頻率達72MHz，相較于市面上基于Cortex?-M0內核的同類產品，它能在保持超低功耗的同時實現更高的運算效能，這對于白色家電變頻系統長期穩(wěn)定運行及優(yōu)秀能耗控制至關重要。
該變頻驅動方案運用先進的電路設計與PCB布局技術，可實現100至250瓦功率范圍內的統一PCB設計，顯著增強產品的通用性，并降低結構件設計與維護成本。該方案獨有壓縮機驅動控制參數與應用軟件分離的特點，用戶更換壓縮機僅需更新控制參數，電控與驅動硬件無需改動。目前，方案已廣泛支持多種主流壓縮機型號，并提供專業(yè)的定制適配服務以滿足個性化需求。
在壓縮機中，潤滑油承擔著潤滑、降噪、提效、抗氧化等關鍵任務，內置智能回油平臺功能是該驅動方案的另一大特色——啟動后，驅動系統會自動引導壓縮機進入預設的回油轉速范圍，有效減輕主控板軟件的復雜性，簡化系統編程工作。此外，方案利用先進的跳頻技術，允許用戶預設特定跳頻點，主動避開可能引發(fā)共振的頻率區(qū)域，從而避免共振導致的機械振動、噪音增大以及潛在設備損傷，確保系統運行平順且無故障風險。
耐用可靠是消費者選擇家電的另一關鍵考量因素，該變頻驅動方案嚴格遵循UL相關標準設計，經過全面、多維度（電壓、電流、環(huán)境及負載條件）的超過實際應用條件加嚴格測試確保一流品質，并配備豐富多元的保護功能（過流、過壓、過溫、過功率、缺相、堵轉等），關鍵保護如輸出過流保護采用軟、硬件雙重防護策略。
軟件算法是硬件系統的控制策略與邏輯核心，除硬件性能出色外，方案采用高性能數字信號處理器、基于單電阻電流采樣和擴展反電動勢無傳感器矢量控制算法，實現驅動系統的高效運作，同時獨特的混合脈寬調制技術，相較傳統連續(xù)寬調制技術開關損耗降低50%，在權衡噪音與效率基礎上提升驅動器綜合運行效率。得益于兆易創(chuàng)新與合作方對變頻產品的持續(xù)研發(fā)投入，該方案已成功應用于國內頭部家電廠商的產品中，同時兆易創(chuàng)新也正積極研發(fā)針對白色家電電機驅動的下一代MCU產品。
產業(yè)生態(tài)共贏，構筑全方位家電MCU服務矩陣
實際上，家電市場客戶在對MCU廠商進行產品選型時，除了考察其新品研發(fā)的持續(xù)創(chuàng)新能力，同樣重視的是廠商的“軟”實力，涵蓋研發(fā)投入、品控能力、定制化服務、產品全生命周期的售前售后支持以及穩(wěn)定的供貨保障等多方面。對此，兆易創(chuàng)新正積極構建服務于白色家電的MCU芯片產業(yè)生態(tài)系統，并已取得豐碩成果。
兆易創(chuàng)新攜手全球生態(tài)伙伴構建了完備的產品生態(tài)體系，推出多種開發(fā)環(huán)境IDE、開發(fā)套件EVB、實時操作系統RTOS、圖形化界面GUI、安全組件、云連接及嵌入式AI解決方案，并在技術平臺上提供各系列的視頻教程和短片供用戶隨時在線學習。這一豐富的開發(fā)生態(tài)不僅為家電廠商設計提供了極大便利，更體現了兆易創(chuàng)新的產品價值和服務理念。
在產品平臺化建設上，除了適用于變頻驅動系統的GD32E230xx與GD32F3x0系列外，兆易創(chuàng)新GD32 MCU家族還囊括低功耗GD32L系列、無線連接GD32W系列以及超高性能GD32H系列等多個品類，為家電的多樣化應用場景提供豐富的產品選項。例如針對智能家電日益普及的屏幕顯示需求，公司推出的GD32H7系列MCU更配備了可定制的智能人機界面（HMI）功能，支持邊緣AI應用，滿足語音、手勢、觸摸等多種人機交互需求。而GD32也憑借行業(yè)卓越的低失效率，確保在復雜多變的應用場景下產品性能始終穩(wěn)定，強大的抗電磁干擾能力進一步增強了家電運行的穩(wěn)定性。
此外，兆易創(chuàng)新建立嚴謹的質量管理體系，實現研發(fā)、生產和供貨的全鏈條閉環(huán)管理，以滿足家電客戶對品質與售后服務的高標準要求。兆易創(chuàng)新在全球范圍內與多家領先晶圓廠、封裝測試廠達成戰(zhàn)略合作伙伴關系，實現中國大陸與海外的同步生產和交付，依托多元化的供應鏈體系與靈活的供應能力，有效應對市場周期波動，確保滿足家電客戶的采購需求。
白色家電變頻技術作為市場趨勢與技術創(chuàng)新的交匯點，不僅掀起了行業(yè)能效升級的新潮流，更塑造了消費者對高品質家電的新期待。基于兆易創(chuàng)新GD32系列MCU打造的變頻驅動方案，有助于客戶以高性價比的方式加快產品上市進程，快速提升市場競爭力。
