无刷电机控制芯片汇总,BLDC技术进步与市场前景分析
前言
全球高速无刷电机行业正在经历持续的增长和发展。根据市场调研,亚洲市场占据了全球高速无刷电机行业的首位,市场规模占比达47%,并且预计未来增长将主要集中在亚洲地区。特别是在我国,无刷电机技术已逐渐成熟,电机和驱动器的价格均已下探到可以广泛应用的程度,也就拓展了无刷电机的使用场景。
而控制芯片作为无刷电机系统中的关键组件,通过接收转子位置的反馈信号,精确控制电机的电流和电压,实现电机的高效运转和精确控制。
无刷电机控制芯片
充电头网从过往的拆解案例与新闻中汇总出目前市面上常见的无刷电机控制芯片,具体如下表所示。
排名不分先后,按企业英文首字母排序。
Cmsemicon中微半导体
CMS32M5710
中微半导体CMS32M5710是一颗内置ARM Coretx-M0内核的电机微控制器芯片,芯片支持2.1-5.5V工作电压,内置64KB FLASH和8KB SRAM,主频达64MHz,具备46个GPIO,芯片内置ADC,运放,比较器,并具备UART接口,I2C接口和SPI接口。采用LQFP48封装。
CMS32M5333
CMS32M53xx系列MCU是中微半导体基于ARM-Cortex M0推出的高端电机控制专用芯片。主频高达48MHz,工作电压2.1V至5.5V;提供32K Flash Memory,8K SRAM;多达30个GPIO;6通道增强型PWM可输出死区可控的互补型PWM;内置采样率100Ksps的12-bit低速 ADC,内置采样率1.2Msps的12-bit高速ADC,提供SSOP24,QFN40及LQFP48多种封装。
Fortior Tech峰岹
FU6812L
峰岹FU6812L,内置电机专用引擎ME和8051内核,通过ME硬件自动完成电机FOC或BLDC运算控制,内置8051内核用于参数配置和日常事务处理,具备PWM驱动信号输出,采用LQFP48封装。
FT8213Q
峰岹科技FT8213Q一颗三相无传感器FOC控制的直流无刷马达驱动芯片,芯片内部集成驱动MOS,外围元件精简。芯片支持PWM,模拟信号和I2C转速调节,集成转速输出功能,可通过FG引脚或者I2C接口实时读取转速。
LINKOSEMI凌鸥创芯
LKS32MCR22M6S8
凌鸥创芯电子LKS32MC037M6S8
LKS32MC038Y6P8B
凌鸥创芯LKS32MC038Y6P8B,芯片内部集成48MHz 32位 Cortex-M0处理器内核,集成三相全桥自举式栅极驱动模块,内置32KB FLASH和4KB RAM,采用TSSOP28L封装。
LNCHIP领芯微电子
LCM32F037K6T8
领芯微电子LCM32F037K6T8,芯片内置32位ARM Cortex M0 MCU,主频为96MHz,芯片内置32KB FLASH和4KB RAM,内置三路轨对轨模拟比较器和运算放大器,采用LQFP32封装。
MindMotion灵动微
MM32F0010
灵动微MM32F0010,内置32位M0内核,最高工作频率达48MHz,内置16KB Flash和2KB SRAM,内置12位ADC,提供QFN20、TSSOP20 和 SOP8共3种封装形式。
Silan士兰微电子
SPC7L64B
士兰微SPC7L64B,是一款高集成的高性能无刷电机控制器,内置32位M0内核,最高工作频率64MHz,采用QFN7*7-48封装。
充电头网总结
全球高速无刷电机的消费量在逐年上升,特别是在我国,《GB18613-2020电动机能效限定及能效等级》等政策的实施,进一步推动高效节能电机的渗透率。
在未来,无刷电机控制芯片的应用前景依然广阔。随着更多高性能、高集成度的芯片产品问世,电机控制技术将变得更加智能和高效。无刷电机控制芯片将继续在各个领域发挥其不可替代的作用,推动技术进步和产业升级。
BLDC驱控芯片:从复杂电机控制到驱控一体,集成度不断提高
电子发烧友网报道(文/李宁远)BLDC的高效率优势对驱控硬件的性能要求提高了不少,成本上会高出一筹,同时还需要电机参数相匹配。不过更为复杂的控制也为BLDC应用带来了更高的效率和更精准的控制。在FOC已经成了各国内厂商BLDC标配的形势下,高集成度和更多的外设配置也成了BLDC驱控芯片竞争的重点。
近段时间国内外厂商在电机驱控上推出了哪些新产品,又有怎样的特色呢?
TI
TI集成控制的BLDC驱动通过使用集成控制功能,无需外部微控制器即可控制电机。无论是梯形控制、正弦控制和FOC,都可在有传感器和无传感器电机系统中实现出色效率。
TI近期推出的新品MCF8316C-Q1是一个单芯片无代码无传感器FOC的驱控IC,用于驱动速度受控型12V至24V无刷直流电机或永磁同步电机。
MCF8316C-Q1集成了三个半桥,具有 40V绝对最大电压。FOC算法是配置可存储在非易失性EEPROM中的,驱控IC在配置完毕后FOC独立运行。
另一款MCT8315A则为需要高速运行(高达3kHz)或极快启动速度(< 50ms)的场景提供了一个单芯片无代码无传感器梯形控制与驱动方案,此驱控IC适用于需要高达4A峰值电流的12V至24V无刷直流电机。
这些器件借助预编程的场定向控制FOC、梯形控制和正弦无传感器和有传感器控制算法选项,省去了不少软件开发工作。单芯片无代码电机驱动器集成了栅极驱动器、FET、保护功能和内置控制器以及预编程的电机控制算法,也大大减少了布板空间,特色很明显。
航顺芯片
作为国内长期在电机专用MCU研发设计上积累的厂商,下半年也发布了两款电机BLDC电机控制专用MCU新品——HK32M060和HK32M050。
HK32M060和HK32M050为实现多种电机复杂控制而设计,在配置上,二者均内置了一个12bit的高精度ADC用于采样,转换速率能达1MSPS,同时该ADC能触发信号可延时配置等特色功能。
16bit的高级定时器也被内置进来,用于支持6个通道三相互补PWM输出。该PWM输出带死区插功能,并且前后死区时间可不对称调整,很适合电机控制。
航顺自研知识产权的电机加速单元(EMACC)自然也内置其中,通过FOC算法控制BLDC,减少CPU占用,提高运算速度。
针对位置传感器的捕获时钟、硬件除法器以及电机算法加速引擎等功能也都能在这两个新系列上看到,可以很好地满足终端市场对于电机控制提出的更高的要求。
中微半导体
在紧凑型电机市场,中微推出不少相关BLDC芯片。紧凑级电机在电动工具、消费类电子产品等市场正在加速替代传统电机,发挥节能降耗、运行平稳等优势。
中微半导体针对紧凑级电机应用发布的CMS32M65芯片系列,在简化系统和降低系统成本上做了深入设计,主打低功耗、高性价比。
内置±1%的高精度内振,提供低于6mA的超低功耗工作电流。内部集成3路高带宽电机专用的差分PGA,一路DAC、两路比较器、高精度基准电压及转换速率1M ADC等模拟资源,有助精减外部元件优化系统成本。
对尺寸和成本敏感的智能家居、绿色骑行、白色家电、电动工具及工业电机控制等紧凑级电机应用,该系列还是很有吸引力的。
小结
从驱控一体到复杂电机控制,再到紧凑型成本敏感电机控制,厂商们在不同的终端市场需求下对产品做着不同的更新迭代。集成度的进一步提高是很明显的,终端市场对芯片级的解决方案有需求,单颗芯片在集成更多的器件和功能,简化外围电路的同时如何降低成本又提升整体方案的可靠性是很关键的。
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