BLDC加速滲透，國(guó)產(chǎn)主控如何優(yōu)化芯片性能？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模在不斷增大，產(chǎn)量也在不斷提升。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電機(jī)逐步向BLDC等高端電機(jī)產(chǎn)品邁進(jìn)，電機(jī)智能化和高效節(jié)能化成為我國(guó)當(dāng)前電機(jī)行業(yè)發(fā)展的主要方向。

從高速風(fēng)筒到智能家電、從掃地機(jī)器人到新能源汽車，諸多終端產(chǎn)品都在使用BLDC電機(jī)替代傳統(tǒng)電機(jī)，旺盛的終端需求正在推動(dòng)BLDC電機(jī)芯片市場(chǎng)迅速發(fā)展。電子發(fā)燒友采訪了在BLDC芯片行業(yè)內(nèi)耕耘已久的廠商——國(guó)民技術(shù)、靈動(dòng)微電子和航順芯片，這些行業(yè)知名廠商也分享了各自對(duì)于2024年BLDC市場(chǎng)與發(fā)展趨勢(shì)的判斷。

BLDC迅速替代常規(guī)應(yīng)用市場(chǎng)，加速滲透更多的新型應(yīng)用

對(duì)于今年BLDC市場(chǎng)的景氣度，三家廠商都給出了較高的期望。靈動(dòng)微電子表示“BLDC市場(chǎng)仍舊會(huì)蒸蒸日上，一方面生活上的智能化，工業(yè)上的智造都離不開(kāi)電機(jī)控制，另一方面舊有的電機(jī)應(yīng)用，比如交流電機(jī)應(yīng)用，也在逐步切換成BLDC電機(jī)。美容美發(fā)，家用電器，電動(dòng)工具，汽車電機(jī)都會(huì)是未來(lái)BLDC的大市場(chǎng)”。

航順芯片認(rèn)為在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展背景下，BLDC電機(jī)需求還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，“今年有望在智能家居、智慧物流、新能源汽車等領(lǐng)域加速滲透”。

“面向小型化、高性能的IPD第三代BLDC電機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)成熟，在各芯片廠、方案商、電機(jī)廠的共同努力下已逐漸投入市場(chǎng)，并迅速占領(lǐng)了常規(guī)應(yīng)用市場(chǎng)”，國(guó)民技術(shù)對(duì)目前的市場(chǎng)評(píng)價(jià)道，“BLDC目前在高速吹風(fēng)機(jī)、電動(dòng)牙刷、智能馬桶、出行工具、個(gè)人航拍等市場(chǎng)已在加速滲透”。

家電領(lǐng)域一直是電機(jī)的大市場(chǎng)，智慧家電的趨勢(shì)帶動(dòng)了家電各細(xì)分領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)的性能、效率和可靠性等方面的要求也在不斷提高，尤其是白電領(lǐng)域，BLDC正在加速滲透。個(gè)護(hù)類家電（如筋膜槍、剃須刀等）、空氣處理類家電（如空氣凈化器、新風(fēng)、除濕器等）也都是現(xiàn)在年輕人比較青睞的產(chǎn)品，這些市場(chǎng)中BLDC替代都呈現(xiàn)出加速趨勢(shì)。

新能源汽車作為現(xiàn)在最具話題度的賽道，汽車的電動(dòng)化和智能化衍生出大量的電機(jī)需求，BLDC在汽車市場(chǎng)得到了廣泛應(yīng)用，新能源車市場(chǎng)肯定是重點(diǎn)滲透領(lǐng)域，不少?gòu)S商都在推進(jìn)汽車電子領(lǐng)域的BLDC市場(chǎng)拓展。

在今年重點(diǎn)布局的領(lǐng)域，航順表示今年會(huì)瞄準(zhǔn)電動(dòng)工具、高速風(fēng)筒等小家電產(chǎn)品，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等大家電變頻應(yīng)用布局，并且會(huì)有低成本和高性能兩種電機(jī)控制MCU出來(lái)。

國(guó)民技術(shù)今年則會(huì)面向高性能應(yīng)用的無(wú)人機(jī)行業(yè)、伺服控制器行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品和算法方面的布局，BLDC芯片產(chǎn)品方面會(huì)推出多款高性能MCU，為高端應(yīng)用國(guó)產(chǎn)化添磚加瓦。

緊抓BLDC控制設(shè)計(jì)方向，持續(xù)優(yōu)化電機(jī)芯片性能

現(xiàn)在終端市場(chǎng)越來(lái)越傾向于芯片級(jí)的解決方案，單顆芯片要集成更多的器件和功能，簡(jiǎn)化外圍電路，一顆優(yōu)良的電機(jī)芯片解決方案，應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的集成，而不是簡(jiǎn)單地將芯片拿來(lái)封在一起。

對(duì)于電機(jī)芯片集成性要如何提高，國(guó)民技術(shù)表示“從行業(yè)角度來(lái)看，就是第三代IPD控制技術(shù)，智能功率管理設(shè)備，集MCU+預(yù)驅(qū)+MOS+OPA+保護(hù)+算法的深度垂直整合化的產(chǎn)品，配套智能化的工業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。以高性能低成本且小體積的MCU為中心構(gòu)成單芯片弱電系統(tǒng)與高性能強(qiáng)驅(qū)模塊進(jìn)行SIP合封是一個(gè)主流的技術(shù)走向”。目前如何在最小的芯片面積上定義出最適合的IPD合封的MCU，是MCU廠商正在思考的問(wèn)題。國(guó)民技術(shù)認(rèn)為需要考慮IPD合封MCU處理性能，還要解決芯片PIN的布局，PWM/OPA/ADC/COMP/FLASH/RAM/阻抗/供電/濾波等資源指標(biāo)分配。

當(dāng)然，除了集成性的提高，電機(jī)對(duì)控制芯片的訴求還體現(xiàn)在MCU的性能、算法的性能上，國(guó)民技術(shù)MCU產(chǎn)品在高性能方面，有處于客戶試用階段主頻高達(dá)240MHz的基于Arm-Cortex M4F內(nèi)核以及正在研發(fā)當(dāng)中基于Arm-Cortex M7內(nèi)核的高性能MCU。在電控算法方面，國(guó)民技術(shù)也表示隨著MCU性能的提高和處理能力的增強(qiáng)，在面對(duì)無(wú)感、伺服等多種應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，將會(huì)采用更高精度的電控算法進(jìn)行處理。

對(duì)于集成性的提高，靈動(dòng)表示“集成度越高，系統(tǒng)成本越低，產(chǎn)品有特色的同時(shí)針對(duì)的市場(chǎng)也越狹窄，投入的風(fēng)險(xiǎn)也就越大。未來(lái)對(duì)產(chǎn)品定位的精準(zhǔn)性，對(duì)產(chǎn)品研發(fā)的工藝選擇，對(duì)產(chǎn)品的平臺(tái)化覆蓋要求也就更高。我們一直專注在電機(jī)領(lǐng)域，針對(duì)不同電壓的電機(jī)，針對(duì)不同集成度的要求，針對(duì)不同芯片資源需求都有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品”。

在MCU性能上，靈動(dòng)認(rèn)為MCU的性能和算法的通配性，與MCU的算力資源相關(guān)，變相與MCU的成本相關(guān)。如靈動(dòng)的ARM-Star內(nèi)核系列產(chǎn)品，有著超過(guò)ARM-M4的算力；同時(shí)靈動(dòng)的M0系列產(chǎn)品在算力與應(yīng)用需求之間有著極佳的平衡，有著極高的性價(jià)比。

航順也能提供解決不同需求的產(chǎn)品，不僅提供性價(jià)比很高的電機(jī)控制MCU，同時(shí)提供各類電機(jī)控制的整套應(yīng)用方案，極大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，幫助客戶產(chǎn)品快速量產(chǎn)。

寫在最后

對(duì)于未來(lái)BLDC電機(jī)控制技術(shù)風(fēng)向的發(fā)展，除了集成化的進(jìn)一步提高，靈動(dòng)微電子在采訪中還提到了“高度集成的混合信號(hào)鏈產(chǎn)品，在關(guān)注成本價(jià)格的同時(shí)要利用集成優(yōu)勢(shì)打造高可靠性，機(jī)電一體化的電控系統(tǒng)。另一個(gè)方向高算力芯片，支持類似多電機(jī)控制，復(fù)雜控制的應(yīng)用，利用一款芯片同時(shí)滿足電控和接口通信”。

同時(shí)隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電機(jī)控制器將具備更高的智能化水平，航順認(rèn)為電機(jī)控制芯片未來(lái)會(huì)向算法集成、嵌入式AI以及預(yù)驅(qū)和驅(qū)動(dòng)芯片集成方向發(fā)展。

“小型化、集成化、智能化、通用化會(huì)是未來(lái)電機(jī)芯片發(fā)展的方向。BLDC電機(jī)控制最終會(huì)和其他行業(yè)一樣，經(jīng)歷百花齊放到幾家獨(dú)大的階段。BLDC是跨學(xué)科的行業(yè)應(yīng)用，智能化和傳統(tǒng)相結(jié)合的存在時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，但智能化最終會(huì)到來(lái)。”國(guó)民技術(shù)對(duì)于未來(lái)電機(jī)控制智能化充滿信心。