中国是最大的电动自行车生产国,而电动自行车控制器芯片几乎全部是进口。
国际大厂的高端芯片产品占据着市场主流,价格还水涨船高。与此同时,国内已有厂家实现量产,但业内还是普遍习惯使用进口货。
MOS,中文名称为绝缘栅型场效应管,其主要生产厂家集中在欧美、日韩。MOS芯片是生产电动自行车控制器不可缺少的元器件。
MOS管在电动车控制器中的作用,简单来说电机是靠MOS的输出电流来驱动的,输出电流越大(为了防止过流烧坏MOS管,控制器有限流保护),电机扭矩就强,加速就有力。
01 MOS管芯片制造难
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我们见到的MOS管,内部是由成千上万个小MOS管并联而成(实际数量一般是上千万个,和芯片面积和工艺有关)。如果在工作中,有一个或几个小管短路,则整个MOS表现为短路。(芯片圈 微信:xinpianquan)
目前的制造工艺能保证这些小MOS管各种参数高度一致性,各种开关动作几乎完全一致,当然最终烧坏时,肯定有先承受不了的小MOS管先坏,所以MOS管的稳定性和制造工艺密不可分。差的工艺可能导致这些小MOS管的参数不那么一致,有时一点小的工艺缺陷往往会造成整个芯片报废。
MOS管芯片设计难点在于最优控制它的栅极,MOS管内部有三个等效电容是构成串并联组合关系,它们相互影响,并不是独立的。MOS管开通过程也非常复杂,很考验设计师的驱动电路布线和主回路布线技能。(一般开通过程不超过1us,us=百万分之一秒)(芯片圈 微信:xinpianquan)
02 国产MOS管芯片现状
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国产MOS芯片虽然价格便宜,多用于易损耗产品研发测试和小功率控制器产品。在适配大功率电机的控制器产品中,依旧是韩国等生产的MOS芯片,主力采购产品仍然来自国际大厂。
据工信部数据,我国2017年全年电动自行车累计完成产量3113.1万辆,累计同比增长2.3%。电动自行车主营业务收入1010.3亿元,实现利润总额48.0亿元。按照每台电动车使用5个MOS芯片、单价2元进行估计算,2017年我国在小小的MOS芯片上的支出就达到3亿元。
后记:MOS管芯片以某国外大牌的为最佳。结果每年5月份开始,当电动车生产销售进入旺季后,那个品牌的MOS管芯片都会涨价,普遍涨30-50%,06年最离谱,从2元涨到8元,一个电动车控制器要用6-12个这样的MSO管,基本上占到一个控制器成本的60%以上。
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原文标题:电动自行车芯片价格仅2元,为何国产还不能普及?
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