BLDC電機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用是近些年國內(nèi)電機(jī)芯片快速成長的主要技術(shù)之一，也是國產(chǎn)MCU廠商和方案公司主打的落地應(yīng)用之一，從風(fēng)扇、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)，再到無人機(jī)、兩輪車、獨輪車、筋膜槍、電吹風(fēng)，以及現(xiàn)在的電動單車、新能源汽車、電動工具、機(jī)器人等，BLDC電機(jī)正在規(guī)?；涞貞?yīng)用。
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極海半導(dǎo)體高級產(chǎn)品經(jīng)理 劉洋
在市場應(yīng)用需求和環(huán)保政策的推動下，傳統(tǒng)電機(jī)的低能效已經(jīng)不能滿足市場要求，市場對于高能效電機(jī)的渴望越來越強(qiáng)烈。根據(jù)Grand view Research預(yù)測，2024年到2030年全球BLDC市場規(guī)模將以6.6%的年復(fù)合增長率增長到308.62億美元。那么BLDC市場會在哪些應(yīng)用領(lǐng)域加速滲透？相關(guān)芯片又會如何優(yōu)化升級持續(xù)賦能BLDC產(chǎn)業(yè)？就這些話題，電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪了極海半導(dǎo)體高級產(chǎn)品經(jīng)理劉洋先生。
滿足電機(jī)應(yīng)用深度開發(fā)需求，引領(lǐng)智能化電機(jī)控制創(chuàng)新
“隨著電機(jī)技術(shù)進(jìn)步、成本下降、市場應(yīng)用需求不斷擴(kuò)展，以及環(huán)保政策的要求，BLDC電機(jī)正成為各行業(yè)應(yīng)用的主流選擇，并且將賦能更多終端領(lǐng)域，市場前景一路看漲。”極海半導(dǎo)體高級產(chǎn)品經(jīng)理劉洋在接受電子發(fā)燒友采訪時表示。
當(dāng)前的國內(nèi)政策，是大力推進(jìn)用能設(shè)備節(jié)能提效，加快淘汰落后低效設(shè)備，BLDC電機(jī)綜合節(jié)電率達(dá)到了20%—60%，更契合市場對能效、環(huán)保、智能化的終端應(yīng)用需求。電機(jī)向高能效發(fā)展的背后，是多學(xué)科技術(shù)的助力。
隨著電機(jī)控制技術(shù)與開發(fā)工具逐漸成熟與完善，BLDC將更廣泛地應(yīng)用于對高能效、高控制精度、低噪音等有升級要求的工業(yè)機(jī)器人、泵類、風(fēng)機(jī)類等設(shè)備，以及注重功耗比、噪音水平及使用壽命的消費電子、智能家居、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
劉洋表示，“作為今年重點布局的應(yīng)用市場，極海半導(dǎo)體將繼續(xù)關(guān)注智能家居與智能辦公、工業(yè)自動化、電動汽車和智能交通等領(lǐng)域，提供性能出色的電機(jī)控制解決方案與技術(shù)支持”。
據(jù)悉，2024年極海預(yù)計推出三款電機(jī)芯片產(chǎn)品，滿足電機(jī)應(yīng)用深度開發(fā)需求。這三款新品分別是：GHD3440系列雙N溝道三相電機(jī)專用柵極驅(qū)動器、APM32M3514系列電機(jī)控制專用MCU、GHD3125R 系列3P+3N電機(jī)專用三相柵極驅(qū)動器。
多功能集成，推動電機(jī)控制芯片技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用范圍拓展
BLDC電機(jī)終端用戶需求呈現(xiàn)出多樣化的特征，對BLDC電機(jī)控制芯片提出了很多新的要求。BLDC芯片需要集成更多不同的功能，為客戶達(dá)到降本增效的目的，終端市場也更傾向于芯片級高集成的電機(jī)解決方案。
系統(tǒng)級的集成解決方案更易于滿足終端市場對于功能豐富、性能穩(wěn)定、應(yīng)用靈活的需求，在提高電機(jī)芯片集成性方面，劉洋表示極海半導(dǎo)體致力于將更多的功能集成到單顆芯片中，并充分考慮與其他外圍器件的良好互聯(lián)和協(xié)同工作，這些功能包括預(yù)驅(qū)、LDO、保護(hù)電路、連接、模擬等。
除了集成性的提高，MCU要實現(xiàn)對BLDC電機(jī)的精準(zhǔn)控制，本身需具備較高的性能和完整算法。劉洋特別介紹了APM32F035系列電機(jī)控制專用MCU，外設(shè)資源相當(dāng)豐富的同時集成了各種高性能算法與創(chuàng)新功能，并提供從硬件層面實現(xiàn)的整套FOC算法。
此外，極海半導(dǎo)體還提供電機(jī)應(yīng)用的所有控制算法，通過優(yōu)化PWM波形、PID控制器、位置檢測等，實現(xiàn)更高精度管理轉(zhuǎn)子位置、速度和加速度、輸出扭矩等其他參數(shù)，以低成本方案滿足更多應(yīng)用需求。
電機(jī)市場需求隨終端用戶不斷變化，電機(jī)芯片公司需要時刻關(guān)注和應(yīng)對市場發(fā)展趨勢，持續(xù)提升產(chǎn)品的性能和可靠性。極海半導(dǎo)體也表示將加強(qiáng)與行業(yè)合作伙伴的合作，共同推動電機(jī)控制芯片技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用范圍的拓展。
結(jié)語
更高的集成度、更低的成本、更高的穩(wěn)定性、更豐富的算法支持將是電機(jī)控制芯片下一個發(fā)展趨勢，也是芯片公司需要把握的關(guān)鍵方向。同時在未來智能化的發(fā)展下，電機(jī)控制MCU如何自適應(yīng)各種不同應(yīng)用的電機(jī)，如何提升冗余性的適配，如何增強(qiáng)魯棒性也對芯片公司在產(chǎn)品上的理解和設(shè)計上提出了更高的挑戰(zhàn)。
