深耕BLDC電機芯片,打造全方位產(chǎn)品矩陣
種類繁多的電機,BLDC電機依靠其獨特的優(yōu)勢得以成為市場主流,展現(xiàn)出強大的市場競爭力。肖總將BLDC電機總結(jié)為五方面,高效率和能量利用率、低噪音和低振動、維護(hù)成本低、高速度范圍和精確控制以及環(huán)保和可持續(xù)性。
當(dāng)前不同終端市場需求的發(fā)展趨勢,不僅限于電機開關(guān)或簡單變檔的控制,還需要電機能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、低噪音、多功能的復(fù)雜控制任務(wù),與BLDC電機的優(yōu)勢非常契合,可以說BLDC電機正處于加速替代時期。
智能家電類應(yīng)用,如落地扇、高速風(fēng)筒、空氣炸鍋、掃地機器人等,是現(xiàn)在備受年輕家庭青睞的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品市場不斷擴大,直流化程度也已經(jīng)很高。電動工具類電剪刀、電鉆、電錘等應(yīng)用也進(jìn)行無刷化變革。新興行業(yè)如醫(yī)療、新能源、汽車應(yīng)用等,更是有很多BLDC電機用武之地。
肖總表示,“中微半導(dǎo)在BLDC電機應(yīng)用開發(fā)已形成了深厚的技術(shù)積累,整體方案已覆蓋如風(fēng)機泵類、電動工具、家庭及個人護(hù)理、騎行類、汽車應(yīng)用等領(lǐng)域,同時在單相風(fēng)機、智能辦公、變頻家電、工業(yè)風(fēng)機等市場,持續(xù)推陳出新,正在以全方位的產(chǎn)品矩陣,提供高效開發(fā)與支持”。
在電機芯片集成化、高效化已成趨勢的當(dāng)下,終端市場肯定是傾向于芯片級的電機解決方案。高集成、高效率且能完成復(fù)雜控制任務(wù)的電機控制芯片,能幫助減少外圍器件,縮小PCB尺寸,獲得成本優(yōu)勢。
但終端客戶的需求不止如此,肖總說到現(xiàn)在的客戶不僅希望芯片廠商提供高集成、高效率且能完成復(fù)雜控制任務(wù)的電機控制芯片,“同時也會期望我們基于MCU平臺,強化先進(jìn)算法、功率驅(qū)動及電源芯片、模擬處理芯片等配套優(yōu)勢,降低系統(tǒng)復(fù)雜性協(xié)助快速開發(fā)”。
在落地扇、電動工具、水泵、吸塵器及新興汽車應(yīng)用等市場,集成化需求還在持續(xù)增長,電子發(fā)燒友網(wǎng)也了解到,中微半導(dǎo)產(chǎn)品和方案搭配相適配的電機控制算法已協(xié)助眾多行業(yè)客戶實現(xiàn)電機控制的成本下降及可靠性提升,以全方位的產(chǎn)品矩陣為BLDC電機提供高效地開發(fā)與支持。
以需求為導(dǎo)向,電機芯片如何優(yōu)化?
眾所周知,BLDC電機對芯片的訴求,遠(yuǎn)不止限于集成性的提高,電機芯片應(yīng)該如何優(yōu)化迭代呢?
在中微半導(dǎo)的視角中,目前需求側(cè)伴隨物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的出現(xiàn),小型化、智能化、無線化對電機MCU提出了更高的要求,芯片的設(shè)計除了電機驅(qū)動控制的相應(yīng)區(qū)域外,還要集成更多的器件并實現(xiàn)更低的功耗,以滿足體積小、輕量化、智能化、穩(wěn)定可靠的開發(fā)需求。
肖總介紹了中微半導(dǎo)高性價比CMS32M65芯片系列,該系列專為簡化系統(tǒng)和降低系統(tǒng)成本而設(shè)計,集高性能與高集成于一身,適合對尺寸和成本敏感的智能家居、綠色騎行、白色家電、電動工具及工業(yè)電機控制等緊湊級輕量型電機應(yīng)用。該系列是目前直流無刷電機領(lǐng)域最具性價比的產(chǎn)品之一。
在采訪中我們也了解到CMS32M65系列、CMS32M67系列芯片在低功耗控制方面做了很大的改善,一是采用低功耗的工藝,來降低內(nèi)核、模擬等部分的功耗;二是加入低功耗模式,通過集成LDO控制芯片供電的方式把休眠狀態(tài)下的功耗做到低至15uA;CMS32M 6534E以及CMS32M 6734E系列則是通過集成LDO控制芯片供電的方式可以做到零損耗;三是設(shè)計與功率器件更匹配的預(yù)驅(qū),通過穩(wěn)定性和可靠性保護(hù)來降低功耗。需求端的訴求是電機芯片需要持續(xù)優(yōu)化的方向。
算法也是電機控制的核心環(huán)節(jié),據(jù)了解中微半導(dǎo)目前整體的驅(qū)動架構(gòu)還是典型的采樣+濾波+位置估算+控制+調(diào)制的基本結(jié)構(gòu),F(xiàn)階段電機項目需求對濾波要求不高,重點集中在觀測器、控制以及調(diào)制上。同時肖總也表示后續(xù)可預(yù)見電源項目對濾波算法的要求會逐漸增強,尤其高精度、高動態(tài)的控制場景。
目前常用的各種算法和方法,中微半導(dǎo)都進(jìn)行過預(yù)研及基本工程驗證,包括對控制精度等要求更高的場合如工業(yè)伺服也完成了初版的工程樣機,設(shè)計符合市場需求的電機產(chǎn)品是明確的目標(biāo)。
圍繞客戶需求的同時,在技術(shù)上適當(dāng)超前的布局也是很有必要的。肖總表示,中微半導(dǎo)會在硬件設(shè)計發(fā)揮MCU與SoC領(lǐng)先開發(fā)優(yōu)勢,在軟件支持上也發(fā)揮芯片集成與算法整合的優(yōu)勢,持續(xù)創(chuàng)新攻克工程和技術(shù)難題。