基于凌鸥创芯LKS32MC07x系列MCU的空调外机控制方案

家用空调的发展历程跨越百年。从早期依赖定频压缩机进行单一温度调节，到分体式设计的普及，噪声源成功外移，再到21世纪全直流变频技术的引入，行业不断向高效能迈进。如今，主流家用空调室外机已不再满足于简单的启停，而是通过智能芯片实现对压缩机转速与冷媒流量的精准控制，不仅达成了±0.5℃的恒温效果，更能确保机组在-32℃至60℃的严苛环境下稳定运行。

这一转变要求室外机系统必须高效协同控制压缩机、直流风机、电子膨胀阀以及搭配单相有源功率因数校正（PFC）。面对复杂的FOC（磁场定向控制）算法及高硬件算力需求，高性能、高集成度且高可靠性的 MCU 成为破局关键。

凌鸥创芯与晶丰明源联合推出LKS32MC07x 系列高性能 MCU，该系列采用96MHz Arm Cortex-M0+DSP双核架构，配合丰富外设与优化算法，可稳定驱动风机、压缩机及成熟的PFC，并搭配自动转矩补偿功能。该系列适配主流家用空调场景，为客户提供从MCU、辅助电源、PFC控制、双电机驱动到控制软件的系统级全套解决方案。

主控芯片LKS32MC07x系列

LKS32MC07x系列MCU采用32位Arm Cortex-M0+专用DSP双核架构，主频96MHz，配备128KB Flash与12KB RAM，集成2路12位高速ADC及4路运算放大器及高精度RC时钟（±1%），并支持UART、SPI、I²C等通信协议，系统拓展性强，且具备卓越的抗静电（ESD）和抗群脉冲能力（EFT），确保稳定运行。

本方案采用该系列中的LKS32MC070RBT8作为主控芯片，支持2.5-5.5V单电源供电，ADC支持14通道输入与2路同步采样。该芯片单颗即可支持最大2000W功率的双电机无感FOC控制与数字PFC驱动，并集成压缩机单电阻电流采样功能，为空调外机三合一控制提供了高度集成、可靠高效的芯片基础。

空调外机三合一方案

图1. 方案应用框图

该方案高度集成，支持2路ADC同步采样，内置4路运算放大器，1组独立PWM模块，可输出12路带独立死区控制的PWM信号，1路带保护功能独立TIMER模块，可输出一路PWM信号，简化了外围电路。性能表现上，在压缩机全频率范围震动小，低转速稳定运行，风机顺逆风稳定启动，带载功率因数（PF值）可达99%以上。

功能层面上，方案具备压缩机转矩自适应补偿能力，有效实现压缩机减震，同时兼容自动弱磁和速度环控制，采用分层软件架构，接口丰富，扩展灵活。此外，系统集成了全面的故障保护机制，包括硬件过流、停机电压控制、缺相保护及堵转保护等功能，确保运行安全可靠。

智能分时调度，卓越实时响应能力

本方案采用先进的智能分时调度机制，利用内置专用DSP加速运算，高效协调压缩机FOC驱动和PFC控制算法，实现了“双电机驱动+PFC控制+主控系统”三者的高时效性并行处理。得益于优秀的算法架构，系统具备卓越的实时响应能力。即使面对极端温度、电压波动或负载突变，依然能确保整机平稳运行。

图2. 红：PFC-40k、绿：压缩机-6k、紫：外风机18k中断时序 高可靠性硬件平台，全方位提升整机稳定

卓越环境适应性方案基于高可靠性硬件平台打造，在-15℃低温制热或53℃高温制热的严苛工况下，仍能保持长时间稳定运行，性能表现值得信赖。

振动抑制压缩机驱动内置智能自适应转矩补偿，可精准抑制低转速频段的外机振动，显著提升整机运行平稳度，有效降低运行噪音，同时延长空调的整体使用寿命。

图3. 低速转矩补偿电流

图4. 高速脱离转矩补偿区间电流

高载频外风机驱动技术方案实现风机全程静音运转，告别电磁噪音干扰，为用户营造更舒适安宁的环境。同时，系统配备强效顺逆风启动功能，面对大风天气依然能够平稳可靠启动，无惧外界风力影响。

电力适应性强方案搭载高性能PFC控制电路，支持185V-240V宽电压输入，在全电压范围内，均能提供稳定的母线升压能力和优秀的整流效果。即便在电网电压波动较大的情况下，系统仍可保持高效运行，功率因数高达0.999，节能且稳定。

图5. PFC功率因数校正

晶丰明源 & 凌鸥创芯 LKS32MC07x 系列 MCU产品，以 “精简设计” 破局，以 “高性价比” 立足，用高性能与高可靠性赋能空调外机压缩机、风机和PFC精准控制。欢迎与我们联系，获取详细方案资料与技术支持，共同打造更具竞争力的空调产品。

关于凌鸥创芯

南京凌鸥创芯成立于2015年8月，是一家专注于控制及驱动集成电路及总体解决方案设计的国家高新技术企业。公司核心业务为微控制器芯片(MCU)、预驱(Gate Driver)、以及电源模块(IPM) 。 拥有一支经验丰富、多学科、综合能力强的专业技术团队，具备各种电机控制算法、应用方案及特种电机的开发能力。公司通过不断进行技术创新，秉承为天地立芯、为控制塑魂的使命，致力于提供极高性价比的产品、卓越的技术服务，繁荣电控生态、领航电控未来。

*本文提及的测试结果是在实验室条件下真实测试下得出，实际产品视应用环境和批次差异，可能会存在不同，凌鸥创芯保留最终解释权