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

隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,自動化控制已經(jīng)逐漸覆蓋生產(chǎn)領(lǐng)域,在機電行業(yè)中,運用自動化控制技術(shù)能有效監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量。企業(yè)需要加大投資力度,不斷研發(fā)自動化控制技術(shù),培養(yǎng)機電自動化高素質(zhì)人才,引進先進自動化設(shè)備,降低人力使用率,節(jié)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(xiàn)出來,使得電機控制發(fā)展緊跟時代,實現(xiàn)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

根據(jù)本行業(yè)《2020年中國電機控制器行業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)展研究報告》,2019年 ,電機控制器行業(yè)市場規(guī)模達到2400億元,2011- 2019年市場增長速度保持在10%以 上,2019年全國電機控制器市場企業(yè)均衡發(fā)展,龍頭企業(yè)及小規(guī)模納稅人對未來行業(yè)轉(zhuǎn)型及投資持積極態(tài)度,預(yù)計行業(yè)在今后一段時間還會保持 良好增長態(tài)勢。從競爭格局上說,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(tǒng)及門店模式仍不可或缺,成數(shù)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,是未來大趨勢已眾望所歸。

數(shù)據(jù)來源:《2020年中國電機控制器行業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)展研究報告》

BLDC電機

相關(guān)產(chǎn)業(yè)報告稱,相對于電機200多年的歷史,BLDC電機其實是相對來說比較年輕的,從發(fā)展至今也就50多年的歷史。但是隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,MCU和驅(qū)動組件的普及,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,其總體成長率也高于電機的成長率。

預(yù)計未來幾年BLDC電機的年復(fù)合增長率將會是6.5%左右。據(jù)統(tǒng)計,2019年BLDC的市場規(guī)模約為163億美元,預(yù)計到2024年將會達到224.4億美元左右。

數(shù)據(jù)來源: 核芯產(chǎn)業(yè)觀察

新能源汽車領(lǐng)域

據(jù)《2019-2025年中國新能源車電機電控行業(yè)市場行情動態(tài)及投資戰(zhàn)略咨詢報告》顯示市場處于成長期,2018年市場規(guī)模增速接近30%。行業(yè)同質(zhì)化競爭嚴重,整車廠占據(jù)半壁江山,獨立供應(yīng)商市場份額分散。預(yù)計市場在近幾年將保持較高增速,未來三年復(fù)合增速有望達到23%左右。激烈競爭將延續(xù),產(chǎn)品毛利率可能會進一步下滑,沒有技術(shù)優(yōu)勢的廠家將被淘汰。

市場前言的新能源汽車行業(yè),電機電控占新能源汽車總成本的10%左右,國內(nèi)新能源汽車銷量2018年達到125.6萬臺,同比增長61.7%;預(yù)測2019年的銷量目標為140萬臺,同比增速接近12%。

數(shù)據(jù)來源:《2019-2025年中國新能源車電機電控行業(yè)市場行情動態(tài)及投資戰(zhàn)略咨詢報告》

為圍繞廣大的開發(fā)者能夠更好地熟悉、熟練掌握電機控制知識,通過學(xué)習(xí)更加決勝電機控制的設(shè)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”主題線上的研討會。會議邀請到Qorvo電機與電源應(yīng)用部門經(jīng)理李方哲、國民技術(shù)產(chǎn)品市場經(jīng)理張海鵬、中微半導(dǎo)體(深圳)股份有限公司產(chǎn)品應(yīng)用部部長鐘成保三位行業(yè)領(lǐng)域?qū)＜?為開發(fā)者進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(yīng)用介紹

PAC系列以Cortex-M0(50Mhz)/Cortex-M4F(150Mhz)內(nèi)核的MCU為中心,外圍集成了電源管理模塊、柵極驅(qū)動模塊,還有專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高性能的“All in one”的電源管理器,集成支持高達600V的開關(guān)電源控制器,可以配置為Flyback、高壓Buck或SEPIC拓撲,集成多路線性穩(wěn)壓器用于芯片內(nèi)部供電。在接口方面,則支持UART、SPI、I2C和CAN等。

筆者據(jù)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,還能提升系統(tǒng)的可靠性,還能縮短系統(tǒng)的開發(fā)時間,與傳統(tǒng)的三相直流無刷電機相比,Qorvo PAC的器件是將較多器件都封到芯片中。相對于傳統(tǒng)的分立器件或者IPM方案,此方案可以節(jié)省更多的器件,整體的BOM成本也會更低,同時滿足驅(qū)動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(shè)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”集成電路專項工程成立,2010年創(chuàng)業(yè)板上市,是中國上市公司協(xié)會副會長單位?？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(shè)有分支機構(gòu)。國民技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品市場經(jīng)理張海鵬為與會網(wǎng)友深入講解相關(guān)產(chǎn)品的特性與應(yīng)用案例。

N32G455系列 (通用增強型) 采用32-bit ARM Cortex-M4內(nèi)核, 支持浮點運算和DSP指令, 高達512KB 片內(nèi)FLASH,144KB SRAM,集成多達17個高性能模擬器件, 18個數(shù)字通訊接口,內(nèi)置10余種密碼算法硬件加速引擎,支持存儲加密、用戶分區(qū)保護、安全啟動等多種安全特性,可廣泛應(yīng)用于白色家電、手持云臺、無人飛行器、機器人、數(shù)字電源、UPS、伺服控制器等應(yīng)用領(lǐng)域。

N32G435采用ARM Cortex-M4內(nèi)核,108MHz主頻, 135DMIPS,支持DSP指令,硬件乘除法,支持浮點運算 4KB I Cache,在Flash執(zhí)行程序無需等待時間。最大128KB 加密Flash,10萬次擦寫,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(yīng)用市場頗為廣泛,包括BLDC電機控制應(yīng)用-空調(diào)、手持云臺、無繩吸塵器、機器人、電風(fēng)扇/電動工具、風(fēng)機/水泵等。

中微半導(dǎo)體:Cmsemicon全系列量產(chǎn)電機控制SoC 覆蓋多類型電機應(yīng)用      

中微半導(dǎo)體的CMS32M57xx系列MCU是中微半導(dǎo)體推出的基于ARM-Cortex M0內(nèi)核的高端電機控制專用芯片。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GPIO;6通道增強型PWM可輸出死區(qū)可調(diào)的互補型PWM,特有的剎車恢復(fù)機制可實現(xiàn)逐波限流功能;內(nèi)置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC, 內(nèi)置采樣率1.2Msps的12-bit高速ADC;內(nèi)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(diào)的可編程增益放大器;32位硬件除法器僅需6個系統(tǒng)時鐘;通信接口方面提供2路UART, 1路SPI, 1路I2C;內(nèi)置高精度溫度傳感器模塊;工業(yè)級標準設(shè)計,可工作在-40℃至105℃;提供IEC60730安規(guī)認證庫,協(xié)助客戶輕松通過CLASS B認證; 提供LQFP48標準封裝。  CMS32M57xx系列MCU是中微半導(dǎo)體電機控制產(chǎn)品線主力產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用于落地扇、正弦波吸塵器、油煙機、電動兩輪車、變頻空調(diào)、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(dǎo)體基于ARM-Cortex M0推出的高端電機控制專用芯片。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GPIO;6通道增強型PWM可輸出死區(qū)可控的互補型PWM;內(nèi)置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC, 內(nèi)置采樣率1.2Msps的12-bit高速ADC;內(nèi)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(diào)的可編程增益放大器;32位硬件除法器僅需6個系統(tǒng)時鐘;通信接口方面提供2個UART, 1路SPI, 1路I2C;工業(yè)級標準設(shè)計,可工作在-40℃至-105℃;集成多種驅(qū)動(3P+3N, 6N),降低方案的外圍元器件和BOM成本;提供IEC60730安規(guī)認證庫,可協(xié)助用戶輕松通過CLASS B認證; 提供SSOP24,QFN40及LQFP48多種封裝。

 CMS8M35xx系列MCU是中微半導(dǎo)體推出的基于8051內(nèi)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GPIO;6通道增強型PWM可輸出死區(qū)可調(diào)的互補型PWM;內(nèi)置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC;內(nèi)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(diào)的可編程增益放大器;5個16-bit通用定時器; 通信接口方面提供2路UART, 1路SPI, 1路I2C;工業(yè)級標準設(shè)計,可工作在-40℃至105℃; 提供SSOP24封裝

 CMS8M35xx系列MCU應(yīng)用于筋膜槍、方波吸塵器、電動剃須刀、掃地機器人等制領(lǐng)域。CMS32M53xx/55xx系列MCU是應(yīng)用于電動工具、園林工具、落地扇、吊扇、吸塵器、油煙機等領(lǐng)域。CMS32M57xx系列MCU應(yīng)用于落地扇、正弦波吸塵器、油煙機、電動兩輪車、變頻空調(diào)、變頻洗衣機等領(lǐng)域。