BLDC加速滲透，國產(chǎn)主控如何優(yōu)化芯片性能？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）近幾年來，國內電機市場規(guī)模在不斷增大，產(chǎn)量也在不斷提升。尤其是隨著科學技術的進步，電機逐步向BLDC等高端電機產(chǎn)品邁進，電機智能化和高效節(jié)能化成為我國當前電機行業(yè)發(fā)展的主要方向。

從高速風筒到智能家電、從掃地機器人到新能源汽車，諸多終端產(chǎn)品都在使用BLDC電機替代傳統(tǒng)電機，旺盛的終端需求正在推動BLDC電機芯片市場迅速發(fā)展。電子發(fā)燒友采訪了在BLDC芯片行業(yè)內耕耘已久的廠商——國民技術、靈動微電子和航順芯片，這些行業(yè)知名廠商也分享了各自對于2024年BLDC市場與發(fā)展趨勢的判斷。

BLDC迅速替代常規(guī)應用市場，加速滲透更多的新型應用

對于今年BLDC市場的景氣度，三家廠商都給出了較高的期望。靈動微電子表示“BLDC市場仍舊會蒸蒸日上，一方面生活上的智能化，工業(yè)上的智造都離不開電機控制，另一方面舊有的電機應用，比如交流電機應用，也在逐步切換成BLDC電機。美容美發(fā)，家用電器，電動工具，汽車電機都會是未來BLDC的大市場”。

航順芯片認為在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展背景下，BLDC電機需求還會持續(xù)增長，“今年有望在智能家居、智慧物流、新能源汽車等領域加速滲透”。

“面向小型化、高性能的IPD第三代BLDC電機控制技術已經(jīng)成熟，在各芯片廠、方案商、電機廠的共同努力下已逐漸投入市場，并迅速占領了常規(guī)應用市場”，國民技術對目前的市場評價道，“BLDC目前在高速吹風機、電動牙刷、智能馬桶、出行工具、個人航拍等市場已在加速滲透”。

家電領域一直是電機的大市場，智慧家電的趨勢帶動了家電各細分領域對電機的性能、效率和可靠性等方面的要求也在不斷提高，尤其是白電領域，BLDC正在加速滲透。個護類家電（如筋膜槍、剃須刀等）、空氣處理類家電（如空氣凈化器、新風、除濕器等）也都是現(xiàn)在年輕人比較青睞的產(chǎn)品，這些市場中BLDC替代都呈現(xiàn)出加速趨勢。

新能源汽車作為現(xiàn)在最具話題度的賽道，汽車的電動化和智能化衍生出大量的電機需求，BLDC在汽車市場得到了廣泛應用，新能源車市場肯定是重點滲透領域，不少廠商都在推進汽車電子領域的BLDC市場拓展。

在今年重點布局的領域，航順表示今年會瞄準電動工具、高速風筒等小家電產(chǎn)品，空調、冰箱、洗衣機等大家電變頻應用布局，并且會有低成本和高性能兩種電機控制MCU出來。

國民技術今年則會面向高性能應用的無人機行業(yè)、伺服控制器行業(yè)進行產(chǎn)品和算法方面的布局，BLDC芯片產(chǎn)品方面會推出多款高性能MCU，為高端應用國產(chǎn)化添磚加瓦。

緊抓BLDC控制設計方向，持續(xù)優(yōu)化電機芯片性能

現(xiàn)在終端市場越來越傾向于芯片級的解決方案，單顆芯片要集成更多的器件和功能，簡化外圍電路，一顆優(yōu)良的電機芯片解決方案，應該是一個系統(tǒng)級的集成，而不是簡單地將芯片拿來封在一起。

對于電機芯片集成性要如何提高，國民技術表示“從行業(yè)角度來看，就是第三代IPD控制技術，智能功率管理設備，集MCU+預驅+MOS+OPA+保護+算法的深度垂直整合化的產(chǎn)品，配套智能化的工業(yè)級開發(fā)調試工具。以高性能低成本且小體積的MCU為中心構成單芯片弱電系統(tǒng)與高性能強驅模塊進行SIP合封是一個主流的技術走向”。目前如何在最小的芯片面積上定義出最適合的IPD合封的MCU，是MCU廠商正在思考的問題。國民技術認為需要考慮IPD合封MCU處理性能，還要解決芯片PIN的布局，PWM/OPA/ADC/COMP/FLASH/RAM/阻抗/供電/濾波等資源指標分配。

當然，除了集成性的提高，電機對控制芯片的訴求還體現(xiàn)在MCU的性能、算法的性能上，國民技術MCU產(chǎn)品在高性能方面，有處于客戶試用階段主頻高達240MHz的基于Arm-Cortex M4F內核以及正在研發(fā)當中基于Arm-Cortex M7內核的高性能MCU。在電控算法方面，國民技術也表示隨著MCU性能的提高和處理能力的增強，在面對無感、伺服等多種應用場景時，將會采用更高精度的電控算法進行處理。

對于集成性的提高，靈動表示“集成度越高，系統(tǒng)成本越低，產(chǎn)品有特色的同時針對的市場也越狹窄，投入的風險也就越大。未來對產(chǎn)品定位的精準性，對產(chǎn)品研發(fā)的工藝選擇，對產(chǎn)品的平臺化覆蓋要求也就更高。我們一直專注在電機領域，針對不同電壓的電機，針對不同集成度的要求，針對不同芯片資源需求都有對應的產(chǎn)品”。

在MCU性能上，靈動認為MCU的性能和算法的通配性，與MCU的算力資源相關，變相與MCU的成本相關。如靈動的ARM-Star內核系列產(chǎn)品，有著超過ARM-M4的算力；同時靈動的M0系列產(chǎn)品在算力與應用需求之間有著極佳的平衡，有著極高的性價比。

航順也能提供解決不同需求的產(chǎn)品，不僅提供性價比很高的電機控制MCU，同時提供各類電機控制的整套應用方案，極大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，幫助客戶產(chǎn)品快速量產(chǎn)。

寫在最后

對于未來BLDC電機控制技術風向的發(fā)展，除了集成化的進一步提高，靈動微電子在采訪中還提到了“高度集成的混合信號鏈產(chǎn)品，在關注成本價格的同時要利用集成優(yōu)勢打造高可靠性，機電一體化的電控系統(tǒng)。另一個方向高算力芯片，支持類似多電機控制，復雜控制的應用，利用一款芯片同時滿足電控和接口通信”。

同時隨著人工智能和機器學習技術的不斷進步，電機控制器將具備更高的智能化水平，航順認為電機控制芯片未來會向算法集成、嵌入式AI以及預驅和驅動芯片集成方向發(fā)展。

“小型化、集成化、智能化、通用化會是未來電機芯片發(fā)展的方向。BLDC電機控制最終會和其他行業(yè)一樣，經(jīng)歷百花齊放到幾家獨大的階段。BLDC是跨學科的行業(yè)應用，智能化和傳統(tǒng)相結合的存在時間會比較長，但智能化最終會到來?！眹窦夹g對于未來電機控制智能化充滿信心。