如今，便攜式無線燙發器年復合增長率超過60%。傳統方案用通用PWM IC+外掛MOS實現加熱，外圍器件多達30顆，體積大、溫控精度低、電池利用率差，無法滿足“裝進化妝包”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＋單節鋰電直驅”為核心，重新定義了無線燙發器的系統架構。

需求拆解

    性能：30 s速熱，溫度精度±2 ℃，兩檔恒溫（180 ℃/200 ℃）。
    續航：內置2500 mAh 4.2 V單節鋰電，全功率持續工作≥25 min。
    安全：NTC開路/短路、MOS過溫、電池欠壓、倒伏關機六重保護。
    交互：側向滑動開關+三色燈環；USB-C 5 V/9 V自適應快充。
    尺寸：整機Φ28 mm×190 mm，PCBA面積<15 mm×45 mm。

硬件拓撲

? 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，直接驅動低Qg MOSFET；
– 0.9 V低壓啟動，休眠0.4 μA，適合單節鋰電直接供電；
– 4×36 LCD驅動，省掉外部LED驅動IC。

? 功率級：低Rds(on) 30 V雙N-MOS，MCU PWM 32 kHz同步整流，減少發熱。

? 傳感：10 kΩ NTC玻封探頭，二階RC濾波后送入ADC；MOSFET內置NTC實現芯片級過溫保護。

? 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：自恢復保險絲+TVS+電流采樣電阻三重過流防護。

軟件架構

    任務調度
    – 1 ms節拍：ADC采樣、溫控PID、LED掃描。
    – 100 ms節拍：電池SOC估算、按鍵去抖、故障診斷。
    – 1 s節拍：低功耗判斷，決定是否進入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5 ℃切換PID，Kp=8、Ki=0.4、Kd=2，防止超調。
    每10 ms刷新一次PWM占空比，實測±1.6 ℃穩態誤差。

    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強制關機；
    ? 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雙區備份：溫度曲線參數冗余存儲，掉電恢復零丟失；
    ? 倒伏檢測：六軸陀螺儀中斷喚醒MCU，2 s無動作立即斷電。

關鍵調試技巧

    測溫校準：用恒溫油槽標定0 ℃、100 ℃兩點，ADC線性系數寫入EEPROM，生產免調。

    MOS溫升：在PCB背面開0.3 mm銅箔網格，配合NTC閉環限功率，連續拉發30 min MOS溫度<85 ℃。

    EMI過Class B：利用MCU可編程斜率驅動，PWM上升沿控制在60 ns，30 MHz余量>6 dB。

生產測試方案

? ICT：ATE一次性寫入PID參數、序列號；

? FCT：夾具模擬180 ℃負載，自動比對穩態誤差，NG品自動標記；

? 老化：55 ℃滿載4 h，篩選早期失效。

BOM成本對比

用戶體驗升級路線圖

V1.0：基礎恒溫+三色燈環；
V1.1：手機小程序藍牙調溫，云端發型庫匹配；
V2.0：TOF距離感應，靠近頭發自動升溫，離開休眠。

結語

憑借“高集成、低功耗、易量產”三大優勢，輝芒微MCU在無線燙發器賽道實現了從“功能機”到“智能機”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。