BLDC滲透加速，電機芯片多維度賦能BLDC控制

電子發燒友網報道（文/編輯部）隨著高能效電機在各領域的廣泛使用，全球的電機市場得到了很大的增長。以BLDC為代表的高能效電機正在各類應用領域取代傳統低能效電機，如汽車、機器人、電動工具、電動自行車、壓縮機、風機和泵等等。
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在電機系統向高效能、智能化發展的背景下，2024年3月27日電子發燒友舉辦2024 BLDC控制技術研討會，提供給廣大電機工程師一個資訊和交流平臺，幫助工程師提升工作技能。本次大會上，業內知名企業兆易創新、極海半導體、凌鷗創芯、瑞薩電子、峰岹科技以及電子發燒友行業專家帶來了精彩的分享。
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電子發燒友總經理張迎輝在開幕致辭中表示，BLDC電機控制技術與應用是近些年國內電機芯片快速成長的主要技術之一，也是國產MCU廠商和方案公司主打的落地應用之一，從風扇、空調、冰箱、洗衣機，再到無人機、兩輪車、獨輪車、筋膜槍、電吹風，再到現在的電單車、新能源汽車、電動工具、機器人等，都是BLDC電機正在落地的應用。
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電子發燒友總經理 張迎輝

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張總表示，“通過近幾年的市場觀察與學習，我們可以斷定未來由電池驅動的電機應用會在人們的生活中越來越多地涌現。掌握電機控制技術，將BLDC電機運用到更多的生活與工作場景中去，芯片和電機產業會做得更加強大。期待有更多的創新電機控制技術在電子發燒友網的線上線下活動場景中得到更好的宣傳與推廣！”
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兆易創新：GD32 MCU為BLDC提供多維度解決方案
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兆易創新市場高級經理陳奇在本次研討會上帶來了多款采用了兆易創新MCU的BLDC應用參考設計，同時也介紹了兆易創新豐富的MCU產品線，據悉目前兆易創新的GD32 MCU產品家族已經包含41個系列500+產品型號。
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其中，GD32H系列主打高算力應用、GD32W系列主打無線連接應用、GD32L系列低功耗應用，GD32A系列主打車規應用，典型市場應用包括物聯網、能源電力、工業控制、安防設備、網絡通訊、健康監護、家電、汽車應用。
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對于強算力需求的BLDC控制，GD32H757、GD32F427、GD32E507、GD32F407可以匹配設計需求。這些MCU能提供高動態性能FOC，同時匹配多種實時通訊需求，支持多種無感算法，能做到雙BLDC控制。
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對于成本敏感的BLDC設計，GD32E230、GD32F330、GD32F310也能提供FOC、方波在內的最具性價比的設計方案。主流的電機控制需求，像需要滿足包含FOC、單電阻電流采樣、同時控制電機+PFC、無傳感器算法在內的設計，兆易創新能提供很多產品選擇。
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多種PWM調制技術、多種電流采樣方式，多種有感、無感轉子位置、速度回饋方式，終端用戶都可以根據需求選用，另外還具有硬件電路自檢和多種電機保護功能。
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陳經理還介紹了多個典型BLDC應用的參考設計方案，比如基于GD32F407R的雙伺服電機、基于GD32F310K的電動工具、基于GD32E230K的吸塵器、基于GD32W515的WIFI 風扇等參考設計。
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極海半導體：電機控制專用芯片，工業智能化電機控制創新
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極海半導體是一家致力于開發工業級/車規級微控制器、模擬混合信號IC及系統級芯片的集成電路設計型企業，年出貨量超過4.8億顆。在本次BLDC大會上，極海半導體高級產品經理劉洋帶來了主題為“極海APM32電機控制專用芯片，引領工業智能化的電機控制創新”的分享，介紹了極海電機芯片全生態解決方案。
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在工業智能化進程加快、環保節能法規標準的雙重驅動下，電機控制芯片正朝著更高效、高集成化和更智能化的方向發展。極海半導體在產品規劃方面，包括電機專用MCU、柵極驅動器、IPM模塊、電源模塊、全集成SoC等，應用領域覆蓋家電、工業、出行等。
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據劉洋介紹，目前極海半導體BLDC電機控制專用MCU產品，已經有兩款產品實現量產，一款即將上市，還有四款正在研發中。比如已經量產的基于8051內核的增強型8位MCU APM8S007，這款MCU工作主頻48MHz，存儲有16KB Flash、2KB SRAM，擁有高性價比特性，滿足客戶成本、高性能應用的開發需求。
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高性能方面，極海推出了APM32F035電機控制專用MCU，基于Arm Cortex- M0+內核，72MHz高主頻，支持風機、水泵、E-bike、除草機等應用。
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極海電機控制生態平臺也是極海的一大優勢，在應用層，可以根據用戶邏輯優化，量產水泵、工業風機、強排風機、實驗室離心機、攪拌器、電動兩輪車、跑步機等方案。在中間層，提供電機控制的主要模型，多種控制方式接入，調試工具采用Jscope，方便客戶調試。
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除了在器件層面，極海提供豐富的MCU和Pre-Driver選型之外，還提供PCBA的硬件方案，依靠資深算法工程師、軟件工程師、硬件工程師來完成這些生態支持。
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凌鷗創芯：賦能BLDC控制
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凌鷗創芯是一家專注于控制及驅動集成電路及總體解決方案設計的國家高新技術企業，公司核心業務為MCU、預驅芯片Gate Driver、IPM等。凌鷗創芯市場方案總監王超群在本次BLDC大會上介紹了凌鷗創芯的產品線，以及創新理念、生態體系、應用方案等內容。
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首先在BLDC電機應用中，凌鷗創芯的產品線完整，包括MCU、Gate Driver、IPM、ACDC、DCDC，生態鏈完備，整體解決方案多樣，服務多元。

凌鷗創芯目前電機控制MCU方面，量產產品已經有8款，主力產品包括MC03、MC07、MC45系列，也面對汽車市場推出了AT03、AT08系列。其中MC45系列是目前凌鷗創芯量產最高主頻的產品，基于Cortex-M4內核，主頻可以達到192MHz，集成6個獨立運放，14位ADC等，目前在大家電，比如空調、洗衣機等領域有廣泛應用。
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值得一提的是，凌鷗創芯車規級芯片AT03和AT08已經通過AEC-Q100認證，AT07系列仍在研發中，預計今年可以推出。其中AT03是單芯片系統產品，AT08系列主頻達到96MHz，集成了預驅、高速ADC、運放、DAC等模擬電路，也集成了LIN PHY，可有效簡化客戶PCB設計。
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針對車規產品的高要求，凌鷗創芯在封裝上進行了創新，采用晶圓級封裝，提供更高的可靠性。
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在電機控制的核心要素方面，要求對電流電壓等輸入信號采樣精準可靠，精度、抗干擾、穩定性都是挑戰。凌鷗創芯采用MCU+DSP雙核心，在電機控制的電流環運算中，需要很多三角函數運算，這就可以通過CORDIC硬件解決這些問題。
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在生態體系上，凌鷗創芯首先提供豐富的產品選型，在開發設計上向客戶提供開發板、圖形化設計、調試工具，以及功能安全支持等；另外有線上線下的技術支持，擁有自己的量產燒錄工具，提高產品落地效率。
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