BLDC渗透加速，电机芯片多维度赋能BLDC控制

电子发烧友网报道（文/编辑部）随着高能效电机在各领域的广泛使用，全球的电机市场得到了很大的增长。以BLDC为代表的高能效电机正在各类应用领域取代传统低能效电机，如汽车、机器人、电动工具、电动自行车、压缩机、风机和泵等等。
 
在电机系统向高效能、智能化发展的背景下，2024年3月27日电子发烧友举办2024 BLDC控制技术研讨会，提供给广大电机工程师一个资讯和交流平台，帮助工程师提升工作技能。本次大会上，业内知名企业兆易创新、极海半导体、凌鸥创芯、瑞萨电子、峰岹科技以及电子发烧友行业专家带来了精彩的分享。
 
电子发烧友总经理张迎辉在开幕致辞中表示，BLDC电机控制技术与应用是近些年国内电机芯片快速成长的主要技术之一，也是国产MCU厂商和方案公司主打的落地应用之一，从风扇、空调、冰箱、洗衣机，再到无人机、两轮车、独轮车、筋膜枪、电吹风，再到现在的电单车、新能源汽车、电动工具、机器人等，都是BLDC电机正在落地的应用。
 

电子发烧友总经理 张迎辉

 
张总表示，“通过近几年的市场观察与学习，我们可以断定未来由电池驱动的电机应用会在人们的生活中越来越多地涌现。掌握电机控制技术，将BLDC电机运用到更多的生活与工作场景中去，芯片和电机产业会做得更加强大。期待有更多的创新电机控制技术在电子发烧友网的线上线下活动场景中得到更好的宣传与推广！”
 
兆易创新：GD32 MCU为BLDC提供多维度解决方案
 
兆易创新市场高级经理陈奇在本次研讨会上带来了多款采用了兆易创新MCU的BLDC应用参考设计，同时也介绍了兆易创新丰富的MCU产品线，据悉目前兆易创新的GD32 MCU产品家族已经包含41个系列500+产品型号。
 

 
其中，GD32H系列主打高算力应用、GD32W系列主打无线连接应用、GD32L系列低功耗应用，GD32A系列主打车规应用，典型市场应用包括物联网、能源电力、工业控制、安防设备、网络通讯、健康监护、家电、汽车应用。
 
对于强算力需求的BLDC控制，GD32H757、GD32F427、GD32E507、GD32F407可以匹配设计需求。这些MCU能提供高动态性能FOC，同时匹配多种实时通讯需求，支持多种无感算法，能做到双BLDC控制。
 
对于成本敏感的BLDC设计，GD32E230、GD32F330、GD32F310也能提供FOC、方波在内的最具性价比的设计方案。主流的电机控制需求，像需要满足包含FOC、单电阻电流采样、同时控制电机+PFC、无传感器算法在内的设计，兆易创新能提供很多产品选择。
 
多种PWM调制技术、多种电流采样方式，多种有感、无感转子位置、速度回馈方式，终端用户都可以根据需求选用，另外还具有硬件电路自检和多种电机保护功能。
 
陈经理还介绍了多个典型BLDC应用的参考设计方案，比如基于GD32F407R的双伺服电机、基于GD32F310K的电动工具、基于GD32E230K的吸尘器、基于GD32W515的WIFI 风扇等参考设计。
 
极海半导体：电机控制专用芯片，工业智能化电机控制创新
 
极海半导体是一家致力于开发工业级/车规级微控制器、模拟混合信号IC及系统级芯片的集成电路设计型企业，年出货量超过4.8亿颗。在本次BLDC大会上，极海半导体高级产品经理刘洋带来了主题为“极海APM32电机控制专用芯片，引领工业智能化的电机控制创新”的分享，介绍了极海电机芯片全生态解决方案。
 
在工业智能化进程加快、环保节能法规标准的双重驱动下，电机控制芯片正朝着更高效、高集成化和更智能化的方向发展。极海半导体在产品规划方面，包括电机专用MCU、栅极驱动器、IPM模块、电源模块、全集成SoC等，应用领域覆盖家电、工业、出行等。
 

 
据刘洋介绍，目前极海半导体BLDC电机控制专用MCU产品，已经有两款产品实现量产，一款即将上市，还有四款正在研发中。比如已经量产的基于8051内核的增强型8位MCU APM8S007，这款MCU工作主频48MHz，存储有16KB Flash、2KB SRAM，拥有高性价比特性，满足客户成本、高性能应用的开发需求。
 
高性能方面，极海推出了APM32F035电机控制专用MCU，基于Arm Cortex- M0+内核，72MHz高主频，支持风机、水泵、E-bike、除草机等应用。
 
极海电机控制生态平台也是极海的一大优势，在应用层，可以根据用户逻辑优化，量产水泵、工业风机、强排风机、实验室离心机、搅拌器、电动两轮车、跑步机等方案。在中间层，提供电机控制的主要模型，多种控制方式接入，调试工具采用Jscope，方便客户调试。
 
除了在器件层面，极海提供丰富的MCU和Pre-Driver选型之外，还提供PCBA的硬件方案，依靠资深算法工程师、软件工程师、硬件工程师来完成这些生态支持。
 
凌鸥创芯：赋能BLDC控制
 
凌鸥创芯是一家专注于控制及驱动集成电路及总体解决方案设计的国家高新技术企业，公司核心业务为MCU、预驱芯片Gate Driver、IPM等。凌鸥创芯市场方案总监王超群在本次BLDC大会上介绍了凌鸥创芯的产品线，以及创新理念、生态体系、应用方案等内容。
 
首先在BLDC电机应用中，凌鸥创芯的产品线完整，包括MCU、Gate Driver、IPM、ACDC、DCDC，生态链完备，整体解决方案多样，服务多元。

凌鸥创芯目前电机控制MCU方面，量产产品已经有8款，主力产品包括MC03、MC07、MC45系列，也面对汽车市场推出了AT03、AT08系列。其中MC45系列是目前凌鸥创芯量产最高主频的产品，基于Cortex-M4内核，主频可以达到192MHz，集成6个独立运放，14位ADC等，目前在大家电，比如空调、洗衣机等领域有广泛应用。
 
值得一提的是，凌鸥创芯车规级芯片AT03和AT08已经通过AEC-Q100认证，AT07系列仍在研发中，预计今年可以推出。其中AT03是单芯片系统产品，AT08系列主频达到96MHz，集成了预驱、高速ADC、运放、DAC等模拟电路，也集成了LIN PHY，可有效简化客户PCB设计。
 
针对车规产品的高要求，凌鸥创芯在封装上进行了创新，采用晶圆级封装，提供更高的可靠性。
 
在电机控制的核心要素方面，要求对电流电压等输入信号采样精准可靠，精度、抗干扰、稳定性都是挑战。凌鸥创芯采用MCU+DSP双核心，在电机控制的电流环运算中，需要很多三角函数运算，这就可以通过CORDIC硬件解决这些问题。
 
在生态体系上，凌鸥创芯首先提供丰富的产品选型，在开发设计上向客户提供开发板、图形化设计、调试工具，以及功能安全支持等；另外有线上线下的技术支持，拥有自己的量产烧录工具，提高产品落地效率。