凌鸥创芯车规级电机控制MCU及集成解决方案助力汽车革新

近几年来，在汽车电动化、智能化和网联化趋势的推动下，单车汽车电子元件价值量得到大幅提升。从一开始的发动机燃油电子控制和电子点火技术，发展到了智能座舱、ADAS，甚至是自动驾驶系统。随着新能源汽车渗透率的逐步提高，预计汽车电子占整车成本的比重业将不断提升。比如每辆传统燃油车上的芯片数量约为300颗，智能电动汽车上的芯片数量将会在2000颗以上。因此，Omdia预计未来五年，全球汽车半导体市场规模将会以10%的年复合增长率持续增长。预计到2025年，全球汽车半导体市场可达804亿美元。
 
目前，车规级半导体主要应用于车体控制装置、车载监测装置和车载电子控制装置，主要分布在车身控制、信息娱乐，电子座舱，车身与舒适系统，汽车网络，以及ADAS和自动驾驶等系统中。
 
为了抓住这一趋势，国内外许多半导体厂商纷纷进入汽车市场，凌鸥创芯就是其中之一。成立于2015年的凌鸥创芯是一家电机控制芯片供应商，其产品主要包括微控制芯片（MCU）、预驱（Gate Driver）、以及电源模块（IPM）三大类。据悉该公司各类产品的年出货量已经超过了2亿颗，应用范围覆盖了电动出行、电动工具、大家电、小家电、工业控制、健康医疗和汽车电子等7大领域。
 
不久前，在电子发烧友网主办的“2023汽车电子创新技术研讨会”上，凌鸥创芯FAE工程师黄明港带来了关于《MCU在车身控制中的应用解决方案》主题分享，在分享中他介绍了凌鸥创芯目前车规产品的现状、应用案例，以及未来规划。

多颗产品已过车规，并获得客户采用

据黄明港透露，凌鸥创芯已推出多款产品，其中包括了8英寸工艺MC06x、MC05x、MC03x、MC08x，和12英寸的MC45x系列、MC07x系列电机驱动MCU，以及针对汽车级应用推出的高性能车规级运动控制系列芯片。

黄明港强调，今年车规级芯片是凌鸥创芯布局的重点，目前已经有AT08X系列中的LKS32AT085/LKS32AT086两颗芯片取得了ACE-Q100车规级认证，AT08X系列中的LKS32AT089和AT03X系列中的LKS32AT039芯片即将拿到ACE-Q100车规级认证证书，可广泛应用于车载压缩机、汽车水泵、汽车油泵、车载冰箱控制器、冷凝风扇等多种应用场景。

论坛上，黄明港重点介绍了LKS32AT039系列，该系列产品集成度非常高，不仅集成了LDO，还集成了4颗P-MOSFET和4颗N-MOSFET，以及LIN PHY和2个运放。此外，AT039系列产品的主频为48MHz，Flash容量为32K，最大耐压为40V。他特别强调这是一款高度集成的产品，外围器件只需要必要的电阻、电容就能支持电机控制应用了。更为重要的是该产品具有很高的性价比。
 
凌鸥创芯也有针对车规级应用的高性能系列MCU，比如AT08X系列MCU的主频高达96MHz，片上集成的自主指令集DSP可作为异构独立核心运行程序，诸如开方、三角函数等数学运算可在100ns内完成，为车规级应用提供安全、可靠、高效的解决方案。其中，AT085已经量产并实现了百万级别的出货量。AT086集成了预驱，可以精简解决方案的外围电路。

产品级控制算法与平台

 
此外，凌鸥创芯提供了超过20种产品级电机控制算法平台的算法库支持。通过这些算法库，可直接实现闭环零速启动、启动扭矩缓升、堵转重启不失速、支持顺风启动和逆风启动、通过高频注入连续探测转子位置等电机控制功能，提高产品的易用性和灵活性。
 
值得一提的是，凌鸥创芯还推出了电机参数辨识与转子位置辨识工具。该工具针对定制性方案，能够支持离线电机电阻、电感Ld、Lq参数辨识；也可以根据辨识参数进行电流内环的控制参数计算；针对低速大扭矩应用场合，研究开发了HFI方案，可以满足低速运行需求。

凌鸥创芯车规产品应用案例

黄明港还介绍了凌鸥创芯的车规级芯片在汽车中的应用，比如汽车空调压缩机、汽车水泵、油泵、通风扇、膨胀阀、风门等应用。
 
他特别介绍了一个基于其AT039产品的汽车电子膨胀阀应用，该解决方案的拓扑结构非常简单，根据其原理图可以看出只需要一个20V的供电，外加一个采样电阻，就可以驱动步进电机转动了。“电路非常简洁，这个方案一推出来，就有不少汽车厂商过来洽谈了，他们都非常感兴趣。”黄明港在分享时表示。

凌鸥创芯的汽车空调压缩机解决方案采用了正弦波无感FOC控制方式控制BLDC电机，使用的是双电阻采样，支持5段、7段SVPWM，带载2.0MPa启动平稳，观测器收敛迅速，运行稳定可靠。此外，在安全保护方面，具有软过/欠压、软过流+硬过流、缺相，过功率、过温保护，三相不平衡保护等安全措施。

主控MCU可以选用LKS32MCAT085C8Q9，该MCU采用了Cortex M0内核，存储方面采用了8K RAM和64K Flash。而且MCU内部集成了四路运放和两路比较器，外围电路相对简单。

另外，其汽车用水泵、油泵、通风扇，以及汽车水泵等解决方案也很有特色。

最后，值得一提的是，凌鸥创芯在人才培养、承担行业责任等方面上也在不遗余力地投入。他们创办了凌鸥学园，以帮助更多的工程师快速提升电机控制设计能力，课程从level1到level10，分为基础学员、专业学员、电控专家、资深专家四个阶段。

总的来说，随着汽车电动化和智能化的快速发展，汽车电子领域面临着巨大的机遇和挑战。作为一家专注于电机控制芯片的供应商，凌鸥创芯凭借其高度集成、高性能的车规产品和丰富的应用案例，为汽车行业提供了可靠、高效的解决方案。未来，凌鸥创芯将继续致力于技术创新和产品优化，助力汽车电子行业的进一步发展。当然，如果有工程师对凌鸥创芯的产品感兴趣的话，也可以联系其市场经理赵杰（135 9887 0628）。