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

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，現在已經(jīng)在航空航天行業(yè)、交通運輸行業(yè)、化工行業(yè)以及農業(yè)科技行業(yè)得到廣泛應用。2020年4月17日，電子產(chǎn)品世界舉辦了了一次專(zhuān)門(mén)的關(guān)于電機控制的線(xiàn)上的研討會(huì )，其中，中微半導體帶來(lái)了Cmsemicon全系列量產(chǎn)電機控制SoC  覆蓋多類(lèi)型電機應用。

中微半導體今天的演講人是中微半導體（深圳）股份有限公司產(chǎn)品應用部部長(cháng)鐘成保，他從事芯片應用開(kāi)發(fā)工作，涉及工業(yè)、消費類(lèi)、汽車(chē)電子、智能家居等垂直市場(chǎng)，現在負責公司AE團隊。研討會(huì )上的主題是國產(chǎn)高性能電機控制方案解析。

鐘成保首先介紹了中微半導體公司相關(guān)情況：公司專(zhuān)注于8位/32位設計及高精度模擬、無(wú)線(xiàn)射頻、驅動(dòng)、算法的高品質(zhì)高可靠性產(chǎn)品平臺研發(fā)，產(chǎn)品廣泛覆蓋家電、無(wú)刷電機、無(wú)線(xiàn)互聯(lián)、新能源、智能安防、工業(yè)控制、汽車(chē)等應用領(lǐng)域。Cmsemicon電機控制產(chǎn)品線(xiàn)四要素是：MCU（批量出貨）、驅動(dòng)（自主設計）、應用（多位行業(yè)專(zhuān)家）、核心算法（30余項+）。

Cmsemicon電機控制產(chǎn)品應用場(chǎng)景

緊接著(zhù)鐘成保詳細講解了中微半導體的CMS32M57xx系列MCU，它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，靈活配置的系統時(shí)鐘，可自由切換。并且特有的剎車(chē)恢復機制可實(shí)現逐波限流功能，即故障產(chǎn)生時(shí)，PWM輸出關(guān)閉，但PWM Timer繼續運行；故障解除后，PWM輸出自動(dòng)恢復或者延時(shí)自動(dòng)恢復。內置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC、采樣率1.2Msps的12-bit高速ADC、2通道高性能運算放大器、2通道模擬比較器、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，同時(shí)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。并且它的抗干擾能力強，EFT測試指標高達4800V。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。

  接下來(lái)鐘成保詳細講解了中微半導體的CMS32M53xx/55xx系列MCU，它是基于A(yíng)RM-Cortex M0推出的高端電機控制專(zhuān)用芯片。它和CMS32M57xx系列MCU有很多共同點(diǎn)，特殊的地方主要有：可工作在-40℃至-105℃，提供IEC60730安規認證庫,可協(xié)助用戶(hù)輕松通過(guò)CLASS B認證，同時(shí) 提供SSOP24、QFN40及LQFP48多種封裝。它主要應用于電動(dòng)工具、園林工具、落地扇、吊扇、吸塵器、油煙機等領(lǐng)域。接下來(lái)是中微半導體的基于8051內核的CMS8M35xx系列MCU低端電機控制芯片，它可工作在-40℃至105℃，它主要應用于筋膜槍、方波吸塵器、電動(dòng)剃須刀、掃地機器人等制領(lǐng)域。

在講解完中微半導體的各系列MCU后，鐘成保對中微電機控制方案也做了介紹。就拿最具代表性的Cmsemicon風(fēng)機方案算法來(lái)說(shuō)，它具有5個(gè)特點(diǎn)：1、吊扇具備初始位置檢測算法，電機啟動(dòng)無(wú)反轉；2、落地扇采用直接閉環(huán)啟動(dòng)，啟動(dòng)平滑，快速；3、支持速度控制，恒力矩控制和恒功率控制；4、有感FOC和無(wú)感FOC控制算法完美交融；5、電機參數自檢算法，快速調試電機。同時(shí)這個(gè)方案具備4個(gè)優(yōu)勢：1、產(chǎn)品系列化，更靈活；2、 可選集成方案或分立方案；3、電機控制算法成熟；4、可輕松匹配不同的電機。

Cmsemicon循環(huán)風(fēng)扇方案系統框圖

在研討會(huì )最后，兩位中微半導體答疑專(zhuān)家詳細解答了會(huì )上網(wǎng)友提出的問(wèn)題：

問(wèn)題1：對CMS32M5333比較感興趣，這顆芯片已經(jīng)量產(chǎn)了嗎？

答：CMS32M5333已經(jīng)量產(chǎn)，且大量的應用在電動(dòng)手持工具和園林工具應用上。

問(wèn)題2：8051系列芯片的pwm有幾路可以使用？

答：中微的8位電機控制系列單片機可以產(chǎn)生6路pwm輸出，用于無(wú)刷電機控制，還有一路獨立PWM輸出。

問(wèn)題3：對于產(chǎn)品是簡(jiǎn)易正弦波有感的方案推薦哪個(gè)型號？

答：cms8m3533和cms32m5533都可以實(shí)現，可根據功能和成本考慮選擇。

問(wèn)題4：芯片內置了哪些實(shí)用的安全保護環(huán)節？

答：中微的芯片完全符合60730等相關(guān)安全認證，具備完整的相關(guān)安全硬件資源和軟件相關(guān)代碼供用戶(hù)使用。

問(wèn)題5：57XX系列用到家電領(lǐng)域，跟飛思卡爾，瑞薩，TI等大廠(chǎng)相比，有何優(yōu)勢？

答：中微的性能不輸友商，但價(jià)格卻充分為客戶(hù)考慮，超高的性?xún)r(jià)比和完備的應用服務(wù)是中微的優(yōu)勢。

問(wèn)題6：中微公司的51類(lèi)芯片可以用usb-TTL嗎？

答：目前中微的電機控制芯片不支持USB模塊。

問(wèn)題7：該系列的主頻最高能達到多少？

答：目前電機控制芯片M0的最高主頻達到64MHz。

問(wèn)題8：有沒(méi)有哪款芯片具有內置CAN、高速USB模塊主要用于工業(yè)自動(dòng)控制？

答：中微公司即將推出的M4內核的電機芯片帶有這些模塊。

問(wèn)題9：中微芯片支持的通訊方式有哪些？

答：UART、IIC、SSP/SPI等，還可以通過(guò)PWM占空比進(jìn)行調速。

問(wèn)題10：中微電機控制芯片的ESD和EFT指標分別是多少？

答：EFT指標是4800V。對于ESD，HBM模式8000V，MM模式400V。