從電機(jī)驅(qū)動(dòng)到電機(jī)MCU，幫助汽車實(shí)現(xiàn)更好的智能化

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）根據(jù)YH Research的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年中國汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為308.36億元，預(yù)計(jì)2029年將達(dá)到1184.73億元，其間年復(fù)合增長率（CAGR）高達(dá)20.30%。當(dāng)然，汽車對(duì)于電機(jī)的需求不只是驅(qū)動(dòng)，正如MPS 模擬產(chǎn)品線總監(jiān)瞿松（Song Qu）在“MPS電機(jī)驅(qū)動(dòng)媒體發(fā)布會(huì)”上所言：“當(dāng)前和未來，新能源汽車都將快速成長，更好的舒適性帶來更多的電機(jī)應(yīng)用需求?！?/p>

MPS 模擬產(chǎn)品線總監(jiān)瞿松（Song Qu）

汽車電機(jī)需求爆發(fā)，與之匹配使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品也必然有著廣闊的發(fā)展藍(lán)海。

電機(jī)在汽車上應(yīng)用廣泛

很多業(yè)者都認(rèn)為，目前全球新能源汽車發(fā)展正處于“黃金二十年”周期里，由于新能源汽車在電動(dòng)化方面的全面升級(jí)，汽車對(duì)于電機(jī)的需求開始大爆發(fā)。瞿松圍繞時(shí)下熱門的域控制器（DCU）概念對(duì)此進(jìn)行了介紹。

DCU的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的思維方式，相比于聚焦特有功能，DCU的目標(biāo)則瞄準(zhǔn)于集成度、功能多元化，直接和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)相聯(lián)系。DCU之所以引人注目，還由于它引導(dǎo)汽車供應(yīng)商將研發(fā)資金集中在單個(gè)的子系統(tǒng)上，而不是十幾個(gè)以上的不同子裝置。想要實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜而強(qiáng)大的DCU，汽車供應(yīng)商不再只依賴大多數(shù)現(xiàn)有的成品IC，而更傾向于精心設(shè)計(jì)的集成化器件和更多的電機(jī)執(zhí)行部件。分布式電機(jī)執(zhí)行部件可以帶來眾多優(yōu)勢(shì)，包括更少的線束、減輕重量與尺寸，在功耗與EMC性能間達(dá)到良好平衡，更加優(yōu)良的性價(jià)比。

在介紹時(shí)，瞿松提到了一些典型的應(yīng)用，比如車身域里的車身控制模塊、座椅通風(fēng)、大燈控制、大燈冷卻風(fēng)扇、門鎖、車窗調(diào)節(jié)、天窗、尾門控制、座椅控制等；座艙域中的抬頭顯示、激光雷達(dá)、車內(nèi)照明、屏幕背光顯示、區(qū)域調(diào)光顯示、熱管理、水閥、氣閥等；底盤域中的制動(dòng)系統(tǒng)、線控制動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、電子車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等；動(dòng)力域中的牽引逆變器、車載充電機(jī)、 車載 DC/DC 變換器、電池管理系統(tǒng)、車載油泵、車載水泵、直噴驅(qū)動(dòng)等。

MPS 在汽車電子中的電機(jī)應(yīng)用

瞿松指出，對(duì)于上述應(yīng)用需求，MPS的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品都能夠滿足。

MPS發(fā)布多款電機(jī)驅(qū)動(dòng)新品

此次MPS電機(jī)驅(qū)動(dòng)媒體發(fā)布會(huì)上，該公司發(fā)布了多款電機(jī)驅(qū)動(dòng)新品，給相關(guān)應(yīng)用帶來“殺手锏”功能，幫助汽車行業(yè)用戶更好地實(shí)現(xiàn)DCU和其他電機(jī)應(yīng)用方案。MPS中國區(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和傳感器產(chǎn)品BD經(jīng)理Patrick Pan在會(huì)上具體介紹了這些產(chǎn)品。

MPS中國區(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和傳感器產(chǎn)品BD經(jīng)理Patrick Pan

其中，MPQ662x和MPQ661x系列主要面向車身控制應(yīng)用。MPS推出的MPQ662x系列是8路PWM汽車級(jí)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，提供6V-40V 輸入電壓和64mA 柵極驅(qū)動(dòng)電流，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)4個(gè)有刷電機(jī)。該系列器件具有8 路脈寬調(diào)制（PWM）發(fā)生器，可以大幅簡(jiǎn)化用戶設(shè)計(jì)。其 Charge pump 可用于實(shí)現(xiàn)外部 N-MOS 防反電池保護(hù)和實(shí)現(xiàn)高端柵極驅(qū)動(dòng)支持 100% 占空比。另外，MPQ662x系列還有出色的保護(hù)特性，包括短路保護(hù)、柵極驅(qū)動(dòng)故障檢測(cè)、開路/短路負(fù)載檢測(cè)、欠壓鎖定保護(hù)和過壓保護(hù)等。該系列器件符合AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證。



MPQ661x系列是汽車級(jí)全橋馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，提供2.7V-36V 輸入電壓和 8A 連續(xù)輸出電流，內(nèi)部全H-橋驅(qū)動(dòng)可支持 100% 占空比，MOSFET 導(dǎo)通電阻: HS+LS= 40mΩ，多種MODE可選，如輸入 PWM/DIR、IN1/IN2、獨(dú)立-PWM、并聯(lián)等設(shè)置模式，可兼容 3.3V 和 5V 邏輯電源。MPQ661x系列具有開路檢測(cè)、過流保護(hù)、欠壓鎖定保護(hù)和過溫保護(hù)等保護(hù)特性，符合AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證。



面向內(nèi)部電氣控制應(yīng)用，MPS還推出了汽車級(jí)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、汽車級(jí)三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)和汽車級(jí)三相無感 BLDC 電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，它們也都具有出色的集成特性和保護(hù)特性。

從電機(jī)驅(qū)動(dòng)到電機(jī)MCU

當(dāng)然，MPS并不僅僅停留在模擬芯片領(lǐng)域，也在逐漸向數(shù)模混合領(lǐng)域拓展。尤其是電機(jī)MCU的產(chǎn)品布局，將會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)MPS在電機(jī)驅(qū)動(dòng)與汽車電子市場(chǎng)的全面布局。

瞿松表示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，數(shù)?；旌献孧PS在電機(jī)驅(qū)動(dòng)方面能夠“兩條腿走路”，可以覆蓋更多的終端需求。MPS的電機(jī)MCU是智能驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，和通用MCU有很大的不同，其主要的產(chǎn)品特性包括：
·專用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的嵌入式微控制器
·一體化（All-in-one）解決方案：MCU + 驅(qū)動(dòng)器 + Mosfet（可選）
·易于設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展以適應(yīng)各種產(chǎn)品
·支持專用電機(jī)算法和固件，加速TTM

由于MCU內(nèi)核和集成度的不同，這些電機(jī)MCU可以分為三大類，包括電機(jī)MCU，MCU與三相預(yù)驅(qū)集成，MCU與三相驅(qū)動(dòng)、Mosfet集成。



瞿松強(qiáng)調(diào)，MPS電機(jī)MCU就是針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)的一體化解決方案。這些產(chǎn)品不僅具有高性能和高集成度產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也會(huì)搭載MPS的控制引擎，包括適用于各種電機(jī)的綜合算法、非零速啟動(dòng)功能、高轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)功能、靈活的控制環(huán)路等。最終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)就是，讓用戶在拿到這些電機(jī)MCU后，通過免代碼（Code-Free)的方式就可以實(shí)現(xiàn)性能領(lǐng)先的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。

在汽車領(lǐng)域，MPS電機(jī)MCU可用于智能執(zhí)行器、油泵 (3-ph)、水泵、風(fēng)扇、進(jìn)氣格柵、閥門控制、直流無刷電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等豐富的場(chǎng)景。同時(shí)，MPS的電機(jī)MCU也面向工業(yè)應(yīng)用，比如工業(yè)風(fēng)扇、電動(dòng)工具、閥門控制和壓縮機(jī)等。