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。