Qorvo 電機(jī)與電源操作部門司理李方哲在日前的一場電機(jī)節(jié)制相關(guān)的在線研究會中指出，比來幾年來，不管是交流操作規(guī)模仍是直流操作規(guī)模，都愈來愈多的電器轉(zhuǎn)向了 BLDC 的方案，這就帶來了 BLDC 方案的需求。而今朝，市場上有良多電機(jī)節(jié)制的方案選擇，為此 Qorvo 的客戶在與他們交流的時辰，會在若何選擇方案上提出良多。是以在這個線上研究會中，李方哲對當(dāng)前的電機(jī)節(jié)制的相關(guān)方案做了一個介紹。李方哲指出，以下圖所示，我們可以看到，此刻有三種方案可以來實(shí)現(xiàn)電機(jī)節(jié)制設(shè)計，分袂是一個 MCU 加除夜量外圍摹擬器件組成的分立方案（如圖左邊）、一個 ASIC 加少量外圍摹擬器件組成的 ASIC 方案（如圖右邊）和把所有器件集成到一個封裝內(nèi)的集成化方案?！拔覀儾荒芎芎唵蔚卣f這些方案哪個更優(yōu)，而是理當(dāng)遵循操作處景的不合，來選擇更合適的方案”，李方哲說。從他的介紹我們得知，分立方案這個方案具有通用性和搭配的矯捷性，但需要斗勁多的芯片數(shù)目，這就使得 layout 出來的 PCB 板面積斗勁除夜；來到 ASIC 方案，毫無疑問將獲得更好的電路設(shè)計，但因?yàn)樗麄兞级鄽庀笙率轻槍μ囟ú僮鞫O(shè)計的方案，所以其功能、搜羅算法都是固化的，且其具有劃定的電壓規(guī)模，這就讓他們在操作的時辰損失蹤蹤了矯捷性；至于集成化方案，他們具有更少的元器件、更優(yōu)化的電路設(shè)計，且具有相當(dāng)?shù)某C捷性（經(jīng)由過程軟件設(shè)置設(shè)備放置），又因?yàn)樗麄儗⒊共块T元器件集成到一個封裝里，這使得他們可以在產(chǎn)物上閃現(xiàn)的立異性功能，但與此同時，他們的短處錯誤也相當(dāng)較著。如可替代性幾近為零，沒法兼容和可維修性太低，就是其典型劣勢。為了更具體聲名不合方案的吵嘴勢，李方哲分袂對其組成和工作事理做了更深切的闡述。李方哲指出，以下圖所示，這是一個典型的分手式設(shè)計方案。首要由 MCU、門級驅(qū)動、斗勁器和放除夜器這幾除夜模塊組成，因?yàn)檫@些模塊都要供電，這就對電源提出了很高的需求，但因?yàn)樵谶@類方案里，各個部件都是自力的，所以在矯捷性和可維修性上，都有其余兩種所沒法對比的優(yōu)勢，但因?yàn)榉桨感枰?PCB 板上放不上良多器件，那就意味著斥地者很難把產(chǎn)物做得很小。在 ASIC 方面，馬達(dá)的 U/V/W 三根節(jié)制線直接連到了芯片的引腳，聲名驅(qū)動方面設(shè)計極簡。這個芯片是 180 度的正弦波驅(qū)動，需要外掛 HALL 傳感器來檢測轉(zhuǎn)子位置。芯片設(shè)有轉(zhuǎn)速輸出及轉(zhuǎn)速調(diào)劑輸入腳位，需要一個簡單的節(jié)制器來做轉(zhuǎn)速閉環(huán)節(jié)制。此外，為了給芯片供電，還需要搭配一個降壓電路。在第三種，就是 MCU IPM 的方案，下圖黃色框圖內(nèi)就是 IPM 架構(gòu)，跟 ASIC 紛歧樣，這個方案更有矯捷性。同時這個方案的燈號記號匯集是放在 MCU 里，那就使得全數(shù)方案的驅(qū)動變得更簡單、電路也很優(yōu)化。但前面也說道，這個方案具有不成替代、功率段是固定下來的劣勢。“此刻的馬達(dá)節(jié)制成長的趨向是集成化，芯片廠商把搜羅 MOS 驅(qū)動部門在內(nèi)的除夜部門元器件都集成到一個芯片封裝里面。這類方案帶來的優(yōu)勢是器件會更少，線路會更優(yōu)化，也有矯捷性。而劣勢就是廠商之間的器件腳位不兼容，且改換成本較高。又因?yàn)轵?qū)動被封裝到芯片里，所以其耐壓水平也遭到了限制?！?，李方哲接著說。在電機(jī)節(jié)制方面，除硬件有多個不合的選擇外，在驅(qū)動方面也有兩種選擇，那就是 FOC 和方波。這些方案都各有吵嘴勢，斥地者該若何選擇呢？李方哲首先強(qiáng)調(diào)，非論是 FOC 節(jié)制仍是方波節(jié)制，當(dāng)然都是操作定子制造改變磁場拖動轉(zhuǎn)子動彈，但節(jié)制算法不盡不異。以下圖可以看到，F(xiàn)OC 在高頻噪聲、可控性、節(jié)制多樣性和轉(zhuǎn)速規(guī)模都很有優(yōu)于方波的默示。而方波的優(yōu)勢則表此刻開關(guān)耗損、功率器件選型、MCU 機(jī)能選擇、馬達(dá)一致性和相關(guān)的硬件設(shè)計方面。“因?yàn)楣?jié)制事理的紛歧樣，方波節(jié)制不需要 MCU 具有更強(qiáng)的機(jī)能，在硬件設(shè)計上，也無需像 FOC 要考慮太多板子上的 EMI 干擾，簡化斥地者的設(shè)計”，李方哲說。“總結(jié)而言，正弦波以機(jī)能取勝，方波方案則在成本上有很除夜的優(yōu)勢。可是我們必需強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，方波在某些方面機(jī)能也好過 FOC，是以我們在選擇方案的時辰，可以參照上表選擇合適自己的方案”，李方哲填補(bǔ)說。具體到 FOC 方面，市場上也有三電阻電流采樣或單電阻電流采樣的方案，那么這兩種方案有各有若何的吵嘴勢呢？首先看三電阻電流采樣，遵循李方哲介紹，這類方案因?yàn)榫哂衅胶獾?PWM，有足夠的時刻去采樣，這就使得他們在低速過程中默示斗勁好，而且沒有太多的振動。這是單電阻方案所不能對比的。據(jù)體味，后者在低速的時辰，股栗氣象很是較著。此外，在剎車節(jié)制方面，三電阻的方案也優(yōu)于單電阻方案。再看單電阻采樣，因?yàn)檫@個方案采納的是總線電流匯集的編制，那就使得其成本斗勁低，能很等閑地檢測到總線電流，電流檢測也相對等閑。在硬件設(shè)計上也斗勁簡單，因?yàn)橹挥幸宦分绷麟娏?。但三電阻方案則相對復(fù)雜，因?yàn)樗麄儾蓸拥氖嵌嗦返慕涣麟娏??！翱偨Y(jié)而言，在 MCU 成本夠的氣象下，單電阻方案根底上能知足客戶的需求，因?yàn)樗麄兿鄬唵?，且成本較低，工程師也但愿能在這個方案上給客戶供給的撐持”，李方哲說。來到 Qorvo 方面，則可以經(jīng)由過程 PAC 系列芯片給電機(jī)節(jié)制市場供給撐持。據(jù)李方哲介紹，所謂 PAC，也是就 Power Application Controller 的簡稱，中文就是電源操作節(jié)制器。因?yàn)?Qorvo 收購的 Active-semi 之前專攻 AC-DC 類產(chǎn)物，而這系列則是看到當(dāng)前需求基于之前的經(jīng)驗(yàn)而斥地出來的“新”節(jié)制器。“我們這類方案的益處是可以把方案做得更小，也很矯捷，功能也不錯”，李方哲說。而從上圖我們可以看到，這類集成化的方案不單在元器件上有極除夜的優(yōu)勢，甚至在成本方面，也有著其他方案難以企及的。從下圖可以看到，除工業(yè)規(guī)模的 380V 方案以外，Qorvo 幾近籠蓋了所有的電機(jī)節(jié)制操作規(guī)模。李方哲還吐露，Qorvo 在今年有望會推出車規(guī)級的 PAC 產(chǎn)物，進(jìn)軍汽車規(guī)模的電機(jī)節(jié)制市場。為了進(jìn)一步聲名 PAC 系列產(chǎn)物的優(yōu)勢，李方哲以 PAC5527 為例對其進(jìn)行深切聲名。以下圖所示，Qorvo 的 PAC 系列在電源部門沒有用到電感，而是只用兩個電容就實(shí)現(xiàn) 24V 輸入的電壓轉(zhuǎn)換。因?yàn)?Qorvo PAC 芯片的引腳是直接拉線毗連到功率器件，中心沒有電阻，這就給其帶來成本低、板子小的優(yōu)勢?！按送?，我們這個方案仍是可調(diào)劑的。芯片里面有多級恒流源，可讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以更矯捷地調(diào)劑，我們這類集成不是簡單的一加一等于二”，李方哲強(qiáng)調(diào)。除硬件，我們的軟件也必需要做響應(yīng)匹配，我們斥地了良多高機(jī)能的功能算法模塊，并一貫在延續(xù)刷新中。有著有其他方案所沒有的優(yōu)勢?！拔覀兊?PAC 有一個生態(tài)系統(tǒng)，這幾年也一貫致力于打造這個系統(tǒng)，便當(dāng)斥地者的設(shè)計”，李方哲說。他進(jìn)一步指出，在硬件方面，Qorvo 除供給評估板，還會供給良多相關(guān)設(shè)計參考；在軟件方面，也是斗勁齊全，SDK 方面，Qorvo 也解決了行業(yè)內(nèi)的通用需求，同時還有相算作熟的，對第三方斥地氣象的撐持功能。在售后方面，我們國內(nèi)會有全方位的撐持。對電機(jī)節(jié)制斥地者來講，PAC 是個不錯的選擇。