Qorvo——PAC系列高集成度電機控制芯片及應用介紹

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，Qorvo帶來(lái)了PAC系列高集成度電機控制芯片及應用介紹。

Qorvo今天的演講人是Qorvo電機與電源應用部門(mén)經(jīng)理李方哲，它負責變頻電機驅動(dòng)芯片PAC產(chǎn)品的應用方案設計及客戶(hù)支持，多年MCU方案開(kāi)發(fā)及推廣經(jīng)驗，針對多種消費類(lèi)和工業(yè)類(lèi)直流無(wú)刷電機產(chǎn)品應用進(jìn)行系統級實(shí)現。

李方哲首先介紹了Qorvo的相關(guān)情況：Qorvo長(cháng)期堅持提供創(chuàng )新的射頻解決方案以實(shí)現更加美好的互聯(lián)世界。我們結合產(chǎn)品和領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢、以系統級專(zhuān)業(yè)知識和全球性的制造規模，快速解決客戶(hù)最復雜的技術(shù)難題，服務(wù)于全球市場(chǎng)，包括先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)設備、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和防空雷達及通信系統。在電機控制方面，Qorvo的應用場(chǎng)景也在方方面面，并且在家用電器和家用供電方面也有相關(guān)的電機應用。

Qorvo電機控制產(chǎn)品應用場(chǎng)景

Qorvo家用電器的電機應用

Qorvo電池供電的電機應用

緊接著(zhù)李方哲詳細介紹了Qorvo的PAC系列高集成度電機控制芯片，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和柵極驅動(dòng)模塊，還有專(zhuān)有的可配置模擬前端，有10bit 1MSPS和12bit 2.5MSPS兩種選擇，在芯片的可編程電源部分采用了一個(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,可以支持UART、SPI、I2C和CAN等。同時(shí)他對FOC和BEMF做了詳細的比較。

FOC和BEMF的比較

接著(zhù)李方哲介紹了Qorvo的 PAC方案，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)提升系統的可靠性，并且能縮短系統的開(kāi)發(fā)時(shí)間。相對于傳統的分立器件或者IPM方案，Qorvo 的PAC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)可以滿(mǎn)足驅動(dòng)器小尺寸和高可靠性的要求，被廣泛引用于三相電機控制等領(lǐng)域。

在研討會(huì )最后，Qorvo的李方哲解答了會(huì )上網(wǎng)友提出的問(wèn)題：

問(wèn)題1：當前園林工具用馬達，在輸出功率上是否可以比肩“燃油動(dòng)力”的馬達？

答：現在已經(jīng)有很多廠(chǎng)商在進(jìn)行油換電的工作的，輸出功率主要依賴(lài)于電池的輸入能力，這點(diǎn)基本沒(méi)有問(wèn)題。

問(wèn)題2：驅動(dòng)電源的電壓是在5v~12V嗎？

答：Qorvo半導體的門(mén)級驅動(dòng)部分可以動(dòng)態(tài)多檔調節，9V/12V/15V。

問(wèn)題3：產(chǎn)品是否支持cycle-by-cycle的電流限制？

答：Qorvo目前是有CBC的功能支持，用以實(shí)現current limitation。

問(wèn)題4：電機驅動(dòng)的關(guān)斷電壓負電壓在多少伏？

答：門(mén)級驅動(dòng)的關(guān)斷電壓是0V，沒(méi)有負壓驅動(dòng)，針對負壓耐受是可以達到-5V,-10V。

問(wèn)題5：完整的電機驅動(dòng)系統中，哪一部分的故障率最高？通常是什么樣的癥狀？正確的故障排除操作是怎樣的？

答：出廠(chǎng)前屬于設計問(wèn)題，不做討論，如果產(chǎn)品出廠(chǎng)后損壞，多半是負載超出額定應用，關(guān)聯(lián)功率驅動(dòng)部分需要多考慮。另一方面，需要針對小信號采集是否有效，是否電機轉動(dòng)過(guò)程中耦合干擾。

問(wèn)題6：電機控制技術(shù)，精密性高是如何保證的？

答：閉環(huán)控制就是保證，多環(huán)路使控制更穩定響應更快。