電機控制芯片應用多元、市場(chǎng)向榮，業(yè)界專(zhuān)家教你如何決勝“電機控制”？

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)水平的提高,自動(dòng)化控制已經(jīng)逐漸覆蓋生產(chǎn)領(lǐng)域,在機電行業(yè)中,運用自動(dòng)化控制技術(shù)能有效監控產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程,提高產(chǎn)品質(zhì)量。企業(yè)需要加大投資力度,不斷研發(fā)自動(dòng)化控制技術(shù),培養機電自動(dòng)化高素質(zhì)人才,引進(jìn)先進(jìn)自動(dòng)化設備,降低人力使用率,節約企業(yè)成本,提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

目前電子技術(shù)快速發(fā)展,相關(guān)的科研成果涌現出來(lái),使得電機控制發(fā)展緊跟時(shí)代,實(shí)現了智能化、多樣化,而且功能更為全面,電機控制技術(shù)屬于高端技術(shù),精密性高,而且具有綜合性。

電機控制器行業(yè)市場(chǎng)

根據本行業(yè)《2020年中國電機控制器行業(yè)數據發(fā)展研究報告》,2019年 ,電機控制器行業(yè)市場(chǎng)規模達到2400億元,2011- 2019年市場(chǎng)增長(cháng)速度保持在10%以 上,2019年全國電機控制器市場(chǎng)企業(yè)均衡發(fā)展,龍頭企業(yè)及小規模納稅人對未來(lái)行業(yè)轉型及投資持積極態(tài)度,預計行業(yè)在今后一段時(shí)間還會(huì )保持 良好增長(cháng)態(tài)勢。從競爭格局上說(shuō),第三方電機控制器平臺和互聯(lián)網(wǎng)+模式發(fā)展更具優(yōu)勢,傳統及門(mén)店模式仍不可或缺,成數量多,經(jīng)濟總量占比少的態(tài)勢,互聯(lián)網(wǎng)模式成大勢所趨,也較為生態(tài)健康,加持政策扶持,是未來(lái)大趨勢已眾望所歸。

數據來(lái)源:《2020年中國電機控制器行業(yè)數據發(fā)展研究報告》

BLDC電機

相關(guān)產(chǎn)業(yè)報告稱(chēng),相對于電機200多年的歷史,BLDC電機其實(shí)是相對來(lái)說(shuō)比較年輕的,從發(fā)展至今也就50多年的歷史。但是隨著(zhù)半導體技術(shù)的發(fā)展,MCU和驅動(dòng)組件的普及,使得BLDC電機的總體成本降低了很多,因此,這幾年BLDC電機得到了發(fā)展,其總體成長(cháng)率也高于電機的成長(cháng)率。

預計未來(lái)幾年BLDC電機的年復合增長(cháng)率將會(huì )是6.5%左右。據統計,2019年BLDC的市場(chǎng)規模約為163億美元,預計到2024年將會(huì )達到224.4億美元左右。

數據來(lái)源: 核芯產(chǎn)業(yè)觀(guān)察

新能源汽車(chē)領(lǐng)域

據《2019-2025年中國新能源車(chē)電機電控行業(yè)市場(chǎng)行情動(dòng)態(tài)及投資戰略咨詢(xún)報告》顯示市場(chǎng)處于成長(cháng)期,2018年市場(chǎng)規模增速接近30%。行業(yè)同質(zhì)化競爭嚴重,整車(chē)廠(chǎng)占據半壁江山,獨立供應商市場(chǎng)份額分散。預計市場(chǎng)在近幾年將保持較高增速,未來(lái)三年復合增速有望達到23%左右。激烈競爭將延續,產(chǎn)品毛利率可能會(huì )進(jìn)一步下滑,沒(méi)有技術(shù)優(yōu)勢的廠(chǎng)家將被淘汰。

市場(chǎng)前言的新能源汽車(chē)行業(yè),電機電控占新能源汽車(chē)總成本的10%左右,國內新能源汽車(chē)銷(xiāo)量2018年達到125.6萬(wàn)臺,同比增長(cháng)61.7%;預測2019年的銷(xiāo)量目標為140萬(wàn)臺,同比增速接近12%。

數據來(lái)源:《2019-2025年中國新能源車(chē)電機電控行業(yè)市場(chǎng)行情動(dòng)態(tài)及投資戰略咨詢(xún)報告》

為圍繞廣大的開(kāi)發(fā)者能夠更好地熟悉、熟練掌握電機控制知識,通過(guò)學(xué)習更加決勝電機控制的設計。2020年04月17日 由《電子產(chǎn)品世界》雜志社特別舉辦“決勝電機控制”主題線(xiàn)上的研討會(huì )。會(huì )議邀請到Qorvo電機與電源應用部門(mén)經(jīng)理李方哲、國民技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理張海鵬、中微半導體(深圳)股份有限公司產(chǎn)品應用部部長(cháng)鐘成保三位行業(yè)領(lǐng)域專(zhuān)家,為開(kāi)發(fā)者進(jìn)行詳盡的知識講解與普及。

Qorvo :PAC系列高集成度電機控制芯片及應用介紹

PAC系列以Cortex-M0(50Mhz)/Cortex-M4F(150Mhz)內核的MCU為中心,外圍集成了電源管理模塊、柵極驅動(dòng)模塊,還有專(zhuān)有的可配置模擬前端組成,有10bit 1MSPS或者12bit 2.5MSPS的選擇,可編程電源部分則采用了一個(gè)高性能的“All in one”的電源管理器,集成支持高達600V的開(kāi)關(guān)電源控制器,可以配置為Flyback、高壓Buck或SEPIC拓撲,集成多路線(xiàn)性穩壓器用于芯片內部供電。在接口方面,則支持UART、SPI、I2C和CAN等。

筆者據相關(guān)信息了解到,Qorvo PAC芯片是用于三相電機控制的高集成度的產(chǎn)品,它能在降低PCB的尺寸和成本的同時(shí),還能提升系統的可靠性,還能縮短系統的開(kāi)發(fā)時(shí)間,與傳統的三相直流無(wú)刷電機相比,Qorvo PAC的器件是將較多器件都封到芯片中。相對于傳統的分立器件或者IPM方案,此方案可以節省更多的器件,整體的BOM成本也會(huì )更低,同時(shí)滿(mǎn)足驅動(dòng)器的小尺寸和高可靠性要求。被廣泛引用于三相電機控制等領(lǐng)域。

國民技術(shù):高效能BLDC電機控制MCU及解決方案

國民技術(shù)股份有限公司作為中國信息安全IC設計領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)和國家級高新技術(shù)企業(yè),具有二十年商用密碼的領(lǐng)先優(yōu)勢,擁有博士后科研工作站。2000年源于國家“909”集成電路專(zhuān)項工程成立,2010年創(chuàng )業(yè)板上市,是中國上市公司協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)單位?？偛课挥谏钲?在北京、上海、武漢、西安、香港、新加坡、洛杉磯等地設有分支機構。國民技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理張海鵬為與會(huì )網(wǎng)友深入講解相關(guān)產(chǎn)品的特性與應用案例。

N32G455系列 (通用增強型) 采用32-bit ARM Cortex-M4內核, 支持浮點(diǎn)運算和DSP指令, 高達512KB 片內FLASH,144KB SRAM,集成多達17個(gè)高性能模擬器件, 18個(gè)數字通訊接口,內置10余種密碼算法硬件加速引擎,支持存儲加密、用戶(hù)分區保護、安全啟動(dòng)等多種安全特性,可廣泛應用于白色家電、手持云臺、無(wú)人飛行器、機器人、數字電源、UPS、伺服控制器等應用領(lǐng)域。

N32G435采用ARM Cortex-M4內核,108MHz主頻, 135DMIPS,支持DSP指令,硬件乘除法,支持浮點(diǎn)運算 4KB I Cache,在Flash執行程序無(wú)需等待時(shí)間。最大128KB 加密Flash,10萬(wàn)次擦寫(xiě),支持ECC校驗,最大32KB SRAM,支持奇偶校驗。

國民技術(shù)電機控制系列MCU應用市場(chǎng)頗為廣泛,包括BLDC電機控制應用-空調、手持云臺、無(wú)繩吸塵器、機器人、電風(fēng)扇/電動(dòng)工具、風(fēng)機/水泵等。

中微半導體:Cmsemicon全系列量產(chǎn)電機控制SoC 覆蓋多類(lèi)型電機應用      

中微半導體的CMS32M57xx系列MCU是中微半導體推出的基于A(yíng)RM-Cortex M0內核的高端電機控制專(zhuān)用芯片。主頻高達64MHz;工作電壓2.1V至5.5V;提供64K Flash Memory,8K SRAM;多達46個(gè)GPIO;6通道增強型PWM可輸出死區可調的互補型PWM,特有的剎車(chē)恢復機制可實(shí)現逐波限流功能;內置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC, 內置采樣率1.2Msps的12-bit高速ADC;內置2通道高性能運算放大器,2通道模擬比較器,2通道增益可調的可編程增益放大器;32位硬件除法器僅需6個(gè)系統時(shí)鐘;通信接口方面提供2路UART, 1路SPI, 1路I2C;內置高精度溫度傳感器模塊;工業(yè)級標準設計,可工作在-40℃至105℃;提供IEC60730安規認證庫,協(xié)助客戶(hù)輕松通過(guò)CLASS B認證; 提供LQFP48標準封裝。  CMS32M57xx系列MCU是中微半導體電機控制產(chǎn)品線(xiàn)主力產(chǎn)品,被廣泛應用于落地扇、正弦波吸塵器、油煙機、電動(dòng)兩輪車(chē)、變頻空調、變頻洗衣機等典型電機控制領(lǐng)域。

  CMS32M53xx/55xx系列MCU是中微半導體基于A(yíng)RM-Cortex M0推出的高端電機控制專(zhuān)用芯片。主頻高達64MHz,;工作電壓2.1V至5.5V;提供32K Flash Memory,8K SRAM;多達30個(gè)GPIO;6通道增強型PWM可輸出死區可控的互補型PWM;內置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC, 內置采樣率1.2Msps的12-bit高速ADC;內置2通道高性能運算放大器,2通道模擬比較器,2通道增益可調的可編程增益放大器;32位硬件除法器僅需6個(gè)系統時(shí)鐘;通信接口方面提供2個(gè)UART, 1路SPI, 1路I2C;工業(yè)級標準設計,可工作在-40℃至-105℃;集成多種驅動(dòng)(3P+3N, 6N),降低方案的外圍元器件和BOM成本;提供IEC60730安規認證庫,可協(xié)助用戶(hù)輕松通過(guò)CLASS B認證; 提供SSOP24,QFN40及LQFP48多種封裝。

 CMS8M35xx系列MCU是中微半導體推出的基于8051內核的低端電機控制芯片。主頻高達48MHz;工作電壓2.1V至5.5V;提供16KB Flash Memory,1.25KB SRAM,1KB Data flash;多達22個(gè)GPIO;6通道增強型PWM可輸出死區可調的互補型PWM;內置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC;內置2通道高性能運算放大器,2通道模擬比較器,1通道增益可調的可編程增益放大器;5個(gè)16-bit通用定時(shí)器; 通信接口方面提供2路UART, 1路SPI, 1路I2C;工業(yè)級標準設計,可工作在-40℃至105℃; 提供SSOP24封裝

 CMS8M35xx系列MCU應用于筋膜槍、方波吸塵器、電動(dòng)剃須刀、掃地機器人等制領(lǐng)域。CMS32M53xx/55xx系列MCU是應用于電動(dòng)工具、園林工具、落地扇、吊扇、吸塵器、油煙機等領(lǐng)域。CMS32M57xx系列MCU應用于落地扇、正弦波吸塵器、油煙機、電動(dòng)兩輪車(chē)、變頻空調、變頻洗衣機等領(lǐng)域。