完善核心競爭力,助力新能源汽車(chē)實(shí)現更好的智能化——MPS電機驅動(dòng)媒體發(fā)布會(huì )

2023年10月27日，MPS（芯源系統有限公司）于上海召開(kāi)了全電機驅動(dòng)系列產(chǎn)品的媒體發(fā)布會(huì )，此次發(fā)布會(huì )的主講人是MPS模擬產(chǎn)品線(xiàn)總監瞿松先生，此次發(fā)布會(huì )主要介紹了MPS電機驅動(dòng)新品及智能汽車(chē)技術(shù)的未來(lái)規劃。

圖：MPS模擬產(chǎn)品線(xiàn)總監瞿松先生

在工業(yè)市場(chǎng)中，MPS在電機驅動(dòng)領(lǐng)域可謂是“巨頭”，其有深厚的技術(shù)積累，在電機智能化方向不斷努力，對控制算法和封裝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級并擁有一套健全的功能安全體系和完善的系統布局，不斷產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高功率密度功率級產(chǎn)品。MPS電機驅動(dòng)系列產(chǎn)品分為步進(jìn)、無(wú)刷及H橋三大類(lèi)型，其電機產(chǎn)品在打印機、機器人、汽車(chē)、醫療及家電等9類(lèi)設備中均有應用，其中無(wú)刷類(lèi)產(chǎn)品應用最為廣泛。

近年來(lái)工業(yè)市場(chǎng)需求不斷擴大、技術(shù)工藝不斷更新，MPS在電機驅動(dòng)方向不斷更新迭代，用高技術(shù)高服務(wù)的標準不斷滿(mǎn)足市場(chǎng)和客戶(hù)的需求。

MPS在智能工業(yè)領(lǐng)域脫穎而出，這與其在汽車(chē)電子市場(chǎng)中大量的研發(fā)投入息息相關(guān)，隨著(zhù)新能源汽車(chē)的快速發(fā)展，智能化、高集成度及高安全性已經(jīng)是各大廠(chǎng)商重點(diǎn)研究的方向。市場(chǎng)對于汽車(chē)零部件的設計要求越來(lái)越集成、越來(lái)越智能，更好的舒適性帶來(lái)更多的電機應用，那如何在保證市場(chǎng)要求的情況下產(chǎn)出高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，電機產(chǎn)品的研發(fā)就顯得至關(guān)重要了。

MPS在汽車(chē)電子與電機領(lǐng)域全面布局，其產(chǎn)品涵蓋四大領(lǐng)域：車(chē)身域、座艙域、底盤(pán)域和動(dòng)力域：

車(chē)身域包括BCM（車(chē)身控制模塊）、DCU（域控制器）、Seat Cooling Fan（座椅通風(fēng)）、Headlight （大燈控制）、Headlight Cooling Fan（大燈冷卻風(fēng)扇）、Door Handle（門(mén)鎖）、Window Lift（車(chē)窗調節）、Sunroof（天窗）、Tailgate（尾門(mén)控制）、Seat Control（座椅控制）、Door Control（門(mén)控制）、Grill Shutter, etc（進(jìn)氣格柵）

座艙域包括HUD（抬頭顯示）、Lidar（激光雷達）、Interior Lighting（車(chē)內照明）、 Display Backlighting（屏幕背光顯示）、Display Local Dimming（區域調光顯示）、Thermal Management（熱管理）、Valve (…)（水閥、氣閥等）、Smart Actuator（智能執行器）、HVAC（暖通空調系統）、Display Cooling Fan（通風(fēng)顯示）、Rotating Screen, etc（旋轉屏）

底盤(pán)域包括EPS（電力轉向系統）、制動(dòng)系統、WCBS（線(xiàn)控制動(dòng)系統）、懸掛系統、ESC（電子車(chē)身穩定性控制系統）；

動(dòng)力域包括Traction Inverter（牽引逆變器）、OBC, DCDC（車(chē)載充電機、 車(chē)載 DC/DC 變換器）、BMS（電池管理系統）、Oil Pump（車(chē)載油泵）、Water Pump（車(chē)載水泵）、Injector（直噴驅動(dòng)）

隨后瞿松先生向大家介紹，域控制器（DCU）的出現打破了傳統思維方式，實(shí)現了更高的集成度和多元化功能，與電機驅動(dòng)直接相關(guān)，分布式智能電機執行部件具有諸多優(yōu)勢，包括更少的線(xiàn)束、減輕重量與尺寸、實(shí)現功耗與EMC性能的良好平衡、更高性?xún)r(jià)比的專(zhuān)用功能。因此，DCU中將廣泛采用電機執行部件。

在介紹完MPS在電機產(chǎn)品市場(chǎng)的應用后，另一位主講人，MPS中國區電機驅動(dòng)和傳感器產(chǎn)品BD經(jīng)理潘興卓先生向大家介紹了MPS在汽車(chē)級電機驅動(dòng)的幾款新產(chǎn)品，這幾款產(chǎn)品后續會(huì )陸續上線(xiàn)。

圖：MPS中國區電機驅動(dòng)和傳感器產(chǎn)品BD經(jīng)理潘興卓先生

第一款新品是8路汽車(chē)級驅動(dòng)帶SPI（40V, 8路 PWM），其產(chǎn)品在座椅控制中有廣泛應用，具有6V-40V輸入電壓及64mA柵極驅動(dòng)電流，Charge Pump用于實(shí)現外部 N-MOS 防反電池保護和實(shí)現高端柵極驅動(dòng)支持100%占空比，具備8路脈寬調制（PWM）發(fā)生器和看門(mén)狗計時(shí)器，在高集成度的同時(shí)還提供SPI串聯(lián)控制接口和2個(gè)電流采樣放大器 (僅針對 MPQ662xA)。

其固有保護特性可提供短路保護、柵極驅動(dòng)故障檢測及開(kāi)路/短路負載檢測，并擁有過(guò)溫、過(guò)壓保護（OVP），符合 AEC-Q100 Grade 1 認證，簡(jiǎn)化用戶(hù)設計。

第二款新品汽車(chē)級全橋馬達驅動(dòng)（36V/8A），其具備2.7V-36V 輸入電壓, 8A連續輸出電流，內部全H-橋驅動(dòng)支持100%占空比，MOSFET導通電阻: HS+LS= 40mΩ。

輸入PWM/DIR、IN1/IN2、獨立-PWM、并聯(lián)等設置串聯(lián)控制接口(MPQ661x)，潘興卓先生介紹，該產(chǎn)品兼容 3.3V和5V邏輯電源，并有斜率控制功能，支持編程Charge Pump頻率，并可自動(dòng)同步整流及內部電流采樣，且具備診斷和保護功能，包括開(kāi)路檢測（OLD）、過(guò)流保護（OCP），欠壓鎖定保護（UVLO），過(guò)溫保護（OTP）和故障指示輸出。

第三款產(chǎn)品應用于車(chē)內電氣控制方面——汽車(chē)級步進(jìn)電機驅動(dòng)（36V/0.5A），這款產(chǎn)品在車(chē)大燈控制方面有廣泛應用，該產(chǎn)品支持4V-36V 輸入電壓,和0.5A連續輸出電流，具備2個(gè)內部全橋驅動(dòng)和簡(jiǎn)單的邏輯接口，同時(shí)兼容3.3V和5V邏輯電源，步進(jìn)模式包括整步至32步，并支持自動(dòng)電流衰減和斜率控制。

與上一款產(chǎn)品一樣，該產(chǎn)品也具有完整的保護功能，符合AEC-Q100 Grade 1認證。

隨后潘興卓繼續介紹了汽車(chē)級三相電機驅動(dòng)（36V/2.5A），支持4V-36V 輸入電壓和2.5A連續輸出電流，并擁有3個(gè)全橋驅動(dòng)，MOSFET導通電阻: (HS: 70mΩ; LS: 60mΩ) ，內部Charge Pump支持100%占空比工作，值得一提的是，該產(chǎn)品采用了MPS先進(jìn)的封裝技術(shù)來(lái)支持強大驅動(dòng)電流的電機驅動(dòng)方案，符合 AEC-Q100 Grade 1 認證。

最后一款產(chǎn)品是汽車(chē)級三相無(wú)感BLDC電機驅動(dòng)（35V/1A），主要用于汽車(chē)中需要長(cháng)時(shí)間運轉的風(fēng)扇和泵類(lèi)，其支持3.6V-35V輸入電壓，高達2A可編程電流限，并具備Sensor-less FOC控制，可編程速度曲線(xiàn) (6 點(diǎn))和閉環(huán)/開(kāi)環(huán)角度控制，支持0V至3.3V DC輸入或50Hz至100kHz PWM輸入，內部電荷泵支持100%占空比，且具有I2C接口，同時(shí)擁有固有保護功能且符合 AEC-Q100 Grade 1 認證，無(wú)感方式使用更加方便，不必考慮霍爾傳感器擺放的位置和公差等元素。

介紹完新產(chǎn)品后，瞿松先生又對MPS電機MCU的布局向大家進(jìn)行了介紹。

MPS的MCU可向用戶(hù)提供專(zhuān)用于電機驅動(dòng)應用的嵌入式微控制器，一體化（All-in-one）解決方案，該解決方案由MCU + 驅動(dòng)器 + Mosfet（可選）組成，且MPS系列產(chǎn)品易于設計，可擴展以適應各種產(chǎn)品并支持專(zhuān)用電機算法和固件，加速客戶(hù)產(chǎn)品上線(xiàn)時(shí)間。

瞿松先生向大家介紹了MPS三種電機驅動(dòng)MCU的解決方案，首先單片MCU采用Cortex M0（90MHz）、滿(mǎn)足電機周邊設備、電機發(fā)動(dòng)機相關(guān)需求，可應用于鼓風(fēng)機/風(fēng)扇/泵、電器、壓縮機等。

除此之外，MPS還提供MCU+電機預驅動(dòng)解決方案，其具有AEC-Q100相關(guān)特性，也采用采用Cortex M0（90MHz），且集成3相預驅動(dòng)、外部MOSFET可實(shí)現大功率、LIN TRX（可選），可應用于鼓風(fēng)機、風(fēng)扇 、壓縮機、泵等。

MCU +電機功率級解決方案具有AEC-Q100相關(guān)特性，采用Cortex M33（150MHz），且集成3相帶MOSFET驅動(dòng)器，可實(shí)現高達 5A 連續電流和LIN TRX（可選），應用于智能執行器 、熱管理（閥）、步進(jìn)電機、直流無(wú)刷電機等。

MPS在模擬芯片領(lǐng)域深耕多年，如今正逐漸向數?；旌项I(lǐng)域進(jìn)軍發(fā)展。電機驅動(dòng)MCU（微控制器）產(chǎn)品布局就是加強MPS在電機驅動(dòng)和汽車(chē)電子市場(chǎng)優(yōu)勢的進(jìn)一步布局。

而上述三種解決方案的優(yōu)勢首先要看它的產(chǎn)品特性，采用Cortex M0（90MHz），4個(gè)OPA（運算放大器），帶寬為8MHz，SL為4.5V/μs；CMRR為90dB）；PWM/時(shí)鐘/數字接口參考輸入，CORDIC + 32bit DIV，4xCMP，內部片上振蕩器（±2%），有低功耗待機模式。

第二則是MPS控制引擎的強大性能，其綜合算法適用于各種電機（BDC、BLDC、步進(jìn)等），具有非零速啟動(dòng)、高轉矩啟動(dòng)、靈活的控制環(huán)路和免代碼（Code-Free）等特點(diǎn)。

第三點(diǎn)是其解決方案的高集成度，集成三相驅動(dòng)器（MPF6628x）、三相功率級（MPF6625x）；固有保護功能包括：可調節死區時(shí)間控制；可調短路保護（SCP）、過(guò)流保護（OCP）、過(guò)壓保護（OVP）、過(guò)溫保護（OTP），欠壓鎖定保護（UVLO）及故障顯示輸出。

最后一點(diǎn)是高性能，Cortex-M33（150MHz）產(chǎn)品有4個(gè)OPA（帶寬為12MHz，SL為8.5V/μs，CMRR為90dB），4個(gè)16bit PWM，具有CLC（緊湊型邏輯控制）功能。

MPS產(chǎn)品覆蓋應用范圍廣，優(yōu)勢突出，并且客戶(hù)可購買(mǎi)完整的一體化解決方案。其在工業(yè)范圍內可應用于工業(yè)風(fēng)扇，吊扇、油泵 (3-ph)、水泵、制冷風(fēng)扇，吊扇 、電動(dòng)工具、機器人 (清潔, 自動(dòng)化 ) 、電器 (空調 )、閥門(mén)控制、壓縮機、云臺、直流無(wú)刷電機.

而在汽車(chē)領(lǐng)域，則可應用于智能執行器 、油泵 (3-ph) 、水泵、風(fēng)扇、進(jìn)氣格柵、閥門(mén)控制、直流無(wú)刷電機、步進(jìn)電機等。

在發(fā)布會(huì )的最后設置了提問(wèn)環(huán)節，面對媒體記者的提問(wèn)，瞿松先生表示，MPS在汽車(chē)軟件上由團隊在開(kāi)發(fā)軟件，電機驅動(dòng)是執行機構，其控制算法讓客戶(hù)無(wú)需做軟件編程，但其應用很靈活，讓客戶(hù)可進(jìn)行調節，大的SOC無(wú)法替代MCU的執行力，其產(chǎn)品的自適應算法設有內部算法監測，對電感電阻進(jìn)行檢測，目前仍在做實(shí)時(shí)監測算法的研究。

對于滿(mǎn)足車(chē)規標準的因素，瞿松先生表示，代工廠(chǎng)的工藝要經(jīng)過(guò)嚴格的認證，這是最基本的。因為所有的代工廠(chǎng)對汽車(chē)產(chǎn)品都有不同的流程，甚至每一步工藝都會(huì )加上特別的質(zhì)量管控，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)車(chē)規認證，就無(wú)法滿(mǎn)足要求。其次就是設計方面，設計環(huán)節是將不同公司區分開(kāi)來(lái)的關(guān)鍵，在設計方面要由自己的特點(diǎn)，能夠保證可靠性、EMC等方面符合要求。翟松先生說(shuō)：“要滿(mǎn)足車(chē)規要求是一個(gè)非常復雜的過(guò)程，需要很多年經(jīng)驗的積累。雖然我們用的晶圓廠(chǎng)和其他廠(chǎng)商類(lèi)似，但我們有自己多年總結出來(lái)的經(jīng)驗，能夠幫助我們的客戶(hù)滿(mǎn)足車(chē)規要求，因此設計更為重要。

翟松先生同樣對MPS的未來(lái)進(jìn)行了展望，未來(lái)MPS將進(jìn)一步完善核心競爭力，同時(shí)進(jìn)一步加大汽車(chē)電子領(lǐng)域與電機驅動(dòng)MCU方向的投入力度，拓寬產(chǎn)品布局。

EEPW同樣也希望MPS設計出更優(yōu)秀的產(chǎn)品，不斷更新迭代，在保持市場(chǎng)競爭力的同時(shí)為未來(lái)科技生活不斷做出貢獻，希望MPS越來(lái)越好。