2022年电机控制驱动芯片盘点，看看都有哪些变化
电子发烧友网报道（文/程文智）高效电机这几年来颇受行业重视，不少芯片厂商也开始把目光转向了电机驱动和控制市场。由于BLDC/PMSM电机的高效率、低噪声等诸多优势，越来越多的工业系统、家电、PC等系统中使用的电机越来越多地采用更加节能的BLDC/PMSM电机，但此类电机需要复杂的硬件和优化的软件设计才能提高其性能。为了方便设计人员快速，高效地设计出满足需求的电机控制和驱动解决方案，不同芯片厂商也在不断加大投入，设计出了不少新的电机控制和驱动芯片产品。今天我们就来看看今年有哪些厂商推出了哪些新的产品。
两个月之后，TI在MCF8316A和MCT8316A两款BLDC驱动器的基础上，又推出了MCT8316Z，给驱动12V至24V直流电机的客户提供了一种单芯片无代码，并且包含传感器梯形的选择。该芯片集成了传感器梯形控制的三相BLDC电机驱动器，工作电压绝对最大值为40V，最大输出电流为8A。MCT8316Z采用的是霍尔传感器的120°换向，同时支持interwetten与威廉的赔率体系
或者数字霍尔输入。该器件支持高达200kHz的PWM频率，同时PWM还支持同步与异步调制。此外，该器件还有车规级版本。
ST这几年主要在推其STSPIN32系列产品，近期ST推出了两款基于STSPIN32电机控制SiP的参考设计，以帮助工程师简化工业或家电压缩机电机驱动器的开发。其中，STEVAL-CTM011V1的目标应用是最高达 250W 的通用工业压缩机，而 STEVAL-CTM012V1 符合严格的家电能效法规要求。这两款即插即用的参考设计很容易与主控系统整合，启动电机，并允许客户微调设置，获得最佳的性能。两个参考设计的平均能效都大于 96.5%。据其新闻稿介绍，这两款参考设计的核心组件都是ST的 STSPIN32F0601Q电机控制SiP。该SiP集成了STM32F031 Arm Cortex-M0微控制器和鲁棒性非常高的 600V三相栅极驱动器。微控制器支持根据终端应用的具体需求定制电机控制算法，栅极驱动器用于控制逆变器开关管。配套固件包括高效无传感器矢量控制(FOC)算法。该SiP是一款尺寸紧凑、热效率高的方形扁平无引线 (QFN)封装，可满足安全性和可靠性对爬电距离的严格要求。在汽车级电机控制器方面，ST在2022年还推出了L99DZ200G，该芯片包含两个 H 桥栅极驱动器、一个用于驱动外部 MOSFET功率管控制后视镜加热的栅极驱动器、一个用于控制自动防炫目后视镜调光的控制单元及高边驱动器，以及五个 LED 高边驱动器，其中三个可以在恒流模式下工作，为输入电容较高的照明模块供电，另外两个高边驱动器用于控制普通 LED照明灯。通过两个 H 桥驱动器，L99DZ200G 可以同时控制两个主轴电机，并驱动一个额外的收紧电机，用于关闭电动尾门或后备箱。两个驱动器都可以在发电机模式下运行，在电源轨中检测到过压时，可以同时激活两个低边 MOSFET开关，保护控制器。工程师可以通过单片L99DZ200G实现前车窗、后视镜、照明灯及后窗升降功能。
MOTIX产品系列是为各种100mA到70A汽车及工业应用设计的功率桥系列，配备各种不同的功能集。比如大功率直流电机电桥可为直流2A到峰值电流70A的电机驱动提供灵活、可扩展的解决方案，具有不同的功能选项，可用于各种应用领域，而智能功率电机电桥由多种专用于汽车及工业应用的电桥组成。例如英飞凌今年推出的智能集成半桥系列：全新的MOTIX BTN99xx（NovalithIC+），除了一个P通道高侧和一个N通道低侧MOSFET外，该BTN99xx还包括完全集成在单个封装中的智能驱动器IC，具有易用性、高级保护和可扩展性等特点，因此适用于各种汽车应用。此外，BTN99xx还在单个坚固封装中集成各种功能，因此也适用于需降低PCB消耗的应用。凭借超强可靠性，BTN99xx也非常适合座椅控制、电动尾门和滑动门、燃油泵等其他应用。这款新器件采用英飞凌的逐片和层叠工艺，集成在坚固的封装之中。得益于英飞凌最新的MOSFET威廉希尔官方网站
和创新的芯片减薄工艺，在25°C条件下，BTN99xx的常态路径电阻可大幅降低47%，下降至5.30 mΩ，同时，其电流限值可提高至75 A。因此，BTN99xx很适用于小型化的大电流PWM（脉冲宽度调制）电机驱动器。其实，MOTIX BTN99xx介于分立门驱动器和基于Arm处理器的高度集成的嵌入式功率电机控制产品之间。BTN99xx系列芯片包括BTN9970LV和BTN9990LV两种型号，均采用7×8 mm的HSOF-7封装。
TI是电机驱动芯片领域的老玩家了，其电机驱动器产品包括了栅极驱动器、H桥驱动器、有刷电机驱动器，以及BLDC电机驱动器等产品类型。产品种类和型号也很丰富，近12个月就推出了19款新的电机驱动器产品。
两个月之后，TI在MCF8316A和MCT8316A两款BLDC驱动器的基础上，又推出了MCT8316Z，给驱动12V至24V直流电机的客户提供了一种单芯片无代码，并且包含传感器梯形的选择。该芯片集成了传感器梯形控制的三相BLDC电机驱动器，工作电压绝对最大值为40V，最大输出电流为8A。MCT8316Z采用的是霍尔传感器的120°换向，同时支持interwetten与威廉的赔率体系
或者数字霍尔输入。该器件支持高达200kHz的PWM频率，同时PWM还支持同步与异步调制。此外，该器件还有车规级版本。ST：继续推出高集成的电机控制芯片
ST在电机驱动器产品方面这几年也投入不少，从其工业峰会中就可见一斑，这几年的ST工业峰会都会单独有一个电机控制分论坛。从其官网可以看到ST在电机驱动器方面有MOSFET和IGBT驱动器、无刷直流电机驱动器、有刷直流电机驱动器和步进电机驱动器四个大类的产品。ST这几年主要在推其STSPIN32系列产品，近期ST推出了两款基于STSPIN32电机控制SiP的参考设计，以帮助工程师简化工业或家电压缩机电机驱动器的开发。其中，STEVAL-CTM011V1的目标应用是最高达 250W 的通用工业压缩机，而 STEVAL-CTM012V1 符合严格的家电能效法规要求。这两款即插即用的参考设计很容易与主控系统整合，启动电机，并允许客户微调设置，获得最佳的性能。两个参考设计的平均能效都大于 96.5%。据其新闻稿介绍，这两款参考设计的核心组件都是ST的 STSPIN32F0601Q电机控制SiP。该SiP集成了STM32F031 Arm Cortex-M0微控制器和鲁棒性非常高的 600V三相栅极驱动器。微控制器支持根据终端应用的具体需求定制电机控制算法，栅极驱动器用于控制逆变器开关管。配套固件包括高效无传感器矢量控制(FOC)算法。该SiP是一款尺寸紧凑、热效率高的方形扁平无引线 (QFN)封装，可满足安全性和可靠性对爬电距离的严格要求。在汽车级电机控制器方面，ST在2022年还推出了L99DZ200G，该芯片包含两个 H 桥栅极驱动器、一个用于驱动外部 MOSFET功率管控制后视镜加热的栅极驱动器、一个用于控制自动防炫目后视镜调光的控制单元及高边驱动器，以及五个 LED 高边驱动器，其中三个可以在恒流模式下工作，为输入电容较高的照明模块供电，另外两个高边驱动器用于控制普通 LED照明灯。通过两个 H 桥驱动器，L99DZ200G 可以同时控制两个主轴电机，并驱动一个额外的收紧电机，用于关闭电动尾门或后备箱。两个驱动器都可以在发电机模式下运行，在电源轨中检测到过压时，可以同时激活两个低边 MOSFET开关，保护控制器。工程师可以通过单片L99DZ200G实现前车窗、后视镜、照明灯及后窗升降功能。英飞凌：汽车级电机驱动芯片集成度越来越高
英飞凌的电机控制解决方案可以用于汽车、消费和工业应用中，主要有iMOTION和MOTIX两个子系列产品。其中iMOTION系列主要用于工业和消费类电机控制应用，该产品系列提供了多层次的硬件和软件集成。硬件集成的多层次是指从独立的电机控制器到SmartIPM上集成的完整逆变器系统这一广阔跨度。软件集成的多层次则是说英飞凌既提供完整的“交钥匙”式解决方案，也提供可供开发者自由编程的模块。另外，该产品特别采用了英飞凌的电机控制引擎（MCE）威廉希尔官方网站 。采用基于MCE威廉希尔官方网站 的“交钥匙”式解决方案，加上MCEwizard和MCEdesigner作为辅助工具，可以方便地实现一个变速驱动解决方案。MOTIX产品系列是为各种100mA到70A汽车及工业应用设计的功率桥系列，配备各种不同的功能集。比如大功率直流电机电桥可为直流2A到峰值电流70A的电机驱动提供灵活、可扩展的解决方案，具有不同的功能选项，可用于各种应用领域，而智能功率电机电桥由多种专用于汽车及工业应用的电桥组成。例如英飞凌今年推出的智能集成半桥系列：全新的MOTIX BTN99xx（NovalithIC+），除了一个P通道高侧和一个N通道低侧MOSFET外，该BTN99xx还包括完全集成在单个封装中的智能驱动器IC，具有易用性、高级保护和可扩展性等特点，因此适用于各种汽车应用。此外，BTN99xx还在单个坚固封装中集成各种功能，因此也适用于需降低PCB消耗的应用。凭借超强可靠性，BTN99xx也非常适合座椅控制、电动尾门和滑动门、燃油泵等其他应用。这款新器件采用英飞凌的逐片和层叠工艺，集成在坚固的封装之中。得益于英飞凌最新的MOSFET威廉希尔官方网站
和创新的芯片减薄工艺，在25°C条件下，BTN99xx的常态路径电阻可大幅降低47%，下降至5.30 mΩ，同时，其电流限值可提高至75 A。因此，BTN99xx很适用于小型化的大电流PWM（脉冲宽度调制）电机驱动器。其实，MOTIX BTN99xx介于分立门驱动器和基于Arm处理器的高度集成的嵌入式功率电机控制产品之间。BTN99xx系列芯片包括BTN9970LV和BTN9990LV两种型号，均采用7×8 mm的HSOF-7封装。结语
从目前芯片企业推出的芯片解决方案来看，电机驱动芯片在向着更加简单易用的方向发展。当然，除了上面提到的这几家，Qorvo、ADI、NXP、Microchip、罗姆、瑞萨等国际厂商，以及峰岹科技、凌鸥创芯、国民威廉希尔官方网站 、中微半导体、杰发科技、灵动微电子、先楫半导体、圣邦微、纳芯微等企业也都有电机控制和电机驱动器相关的芯片产品。更多的详细内容，感兴趣的工程师可以关注<电子发烧友网>11月17日在深圳湾万怡酒店举办的2022年电机控制先进威廉希尔官方网站 研讨会，届时我们将会分享更多电机控制和驱动器的相关信息。
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