BLDC電機驅動芯片及解決方案涌現(xiàn)

目前不管是工業(yè)自動化領域，還是汽車領域，抑或是生活家電領域，各個終端市場對BLDC電機控制性能提出了更高的要求。它們不僅需要電機能夠做到高效率和多功能控制，還需要電機在追求高轉速的同時實現(xiàn)低噪音低振動的控制效果。與日俱增的高標準性能要求下，越來越多的高性能BLDC電機驅動控制芯片在市場高需求和性能高標準兩大機遇下涌現(xiàn)。

在之前討論BDC電機的文章中已經指出，雖然BLDC電機不是成本敏感下的唯一選擇，但BLDC電機肯定是使用壽命最長的電機。長期來看，BLDC控制器的使用壽命平均比標準DC電機長5倍。同時，BLDC電機系統(tǒng)能在較長的使用壽命內保持相對穩(wěn)定的性能。從整個項目生命周期的長遠角度來看，BLDC應該是目前最具成本效益的一種選擇。

目前國內很多廠商都相繼推出了BLDC電機驅動芯片及解決方案，在性能上較之國際廠商的驅動芯片也不落下風，并且性價比更高，在技術支持上國內廠商也能及時給予客戶更多的支持。縱觀國內BLDC芯片市場，F(xiàn)OC幾乎已成為標配，各家都在應用了FOC的基礎上集成更多的外設配置以此來獲得更大的競爭力。

峰岹科技BLDC驅控芯片

峰岹科技一直專注于高性能電機驅動控制芯片設計及核心應用控制算法研發(fā)。峰岹科技的驅控芯片被廣泛用于工業(yè)設備、運動控制、電動工具等各類應用場景中。旗下的驅動控制系列芯片已經基本實現(xiàn)高穩(wěn)定性、小封裝、低功耗、低成本和高集成度。

針對對噪音、壽命、效率有高要求的場合，峰岹科技的三相靜音ASIC系列表現(xiàn)搶眼。這個系列里結合行業(yè)無感FOC趨勢的有三相全內置無感FOC的FT8213（12V 1A），三相全內置無感FOC的FT8215（12V 1.8A）以及三相內置驅動無感FOC的FT8102。

FT8215作為一款三相、無傳感器FOC控制直流無刷馬達驅動IC，內置了驅動MOS。該芯片高度集成了電機控制所需部件，外圍元器件大幅少。

FT8215內置EEPROM，可配置客戶電機參數(shù)、啟動和調速方式。調速接口可選擇PWM、模擬輸入、I2C調節(jié)電機轉速，集成轉速指示功能，通過FG引腳或I2C接口實時讀取電機轉速。速度控制方式可選擇恒轉速、恒電流和開環(huán)控制，具有電機轉速指示功能，集成過流、欠壓、過溫、堵轉等多種保護模式，睡眠電流40uA，驅動電流2A。

FOC控制下的電機換向性能在最高轉速下正反轉切換可以做到十分順暢，通過Clock調速和PWM調速，F(xiàn)OC控制下的BLDC震動更低，噪音更小，響應速度更快。

在封裝上該系列采用了QFN24，具有良好的電和熱性能，同時體積小、重量輕，唯一的不足是返修的難度會稍大。

ChipON KF系列BLDC驅控芯片

ChipON的KF32系列針對BLDC電機應用也進行了FOC優(yōu)化并已經在實際應用上印證了其性能。

目前ChipON有三款專門專門應用于BLDC的驅控MCU，分別是KF32A141、KF32F341、KF32A151。

KF32A141系列是基于KF32內核架構開發(fā)的車規(guī)級32位單片機。KF32A141最高主頻為48Mhz；Flash可達128KB；其擁有豐富的外設資源，包括CAN2.0/ADC/DAC/AMP/PWM/ECCP等資源。

KF32A141的ECCP輸出6路PWM，采樣電阻把電流信號轉為電壓信號，再通過片內集成的運放模塊差分運放，采樣值再經過FOC算法去調整控制PWM輸出的占空比，使電機的運行速度達到速度給定。ECCP模塊下的PWM有多種模式可以選擇，同時支持PWM信號邊沿對齊和中心對齊兩種對齊方式。在每個通道上，KF32A141都設置了獨立的死區(qū)定時器方便進行死區(qū)控制。

ChipON依靠其強大的內核在BLDC電極上的應用顯得得心應手，在沒有沒有任何硬件算法加速的情況下無感FOC可以實現(xiàn)大于240000RPM電轉速。

靈動微電子BLDC驅控芯片

靈動微電子MM32SPIN360C是使用高性能的 Arm Cortex-M0 為內核的32位微控制器，最高工作頻率可達96MHz。它還集成了運放，比較器等外設。除此以外，靈動還有更高集成度的MM32SPIN422C，它內置6個N通道的MOSFET，5V 的LDO，支持12V的系統(tǒng)，都是電機芯片里集成度非常不錯的產品。

MM32SPIN360C針對BLDC電機應用內置了3個運放，3個比較器，并使用了主流的FOC。內置了三組具有自舉二極管的N通道半橋柵極驅動器，最高可以支持80V電壓。MM32SPIN360C一個最明顯的特點就是外設配置及其豐富，2個12位的ADC、2個比較器、3個運算放大器、2個16位高級定時器，不止有這些，還包含了標準的通信接口1個I2C接口，1個SPI 接口和2個UART接口。這些豐富的外設接口，讓MM32SPIN360C成為了在BLDC電機領域相當火熱的一款驅控芯片。

小結

BLDC電機越來越多地應用于以前由傳統(tǒng)電機主導的應用。雖然比后者更昂貴，但這種前期費用可以抵消較低的維護成本和BLDC電機的較長壽命。在FOC幾乎已經成了各國內廠商標配的形勢下，高集成度和更多的外設配置也成為了各廠商間競爭的重點。

責任編輯：haq