从电机驱动到电机MCU，帮助汽车实现更好的智能化

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）根据YH Research的统计数据，2022年中国汽车驱动电机市场规模为308.36亿元，预计2029年将达到1184.73亿元，其间年复合增长率（CAGR）高达20.30%。当然，汽车对于电机的需求不只是驱动，正如MPS 模拟产品线总监瞿松（Song Qu）在“MPS电机驱动媒体发布会”上所言：“当前和未来，新能源汽车都将快速成长，更好的舒适性带来更多的电机应用需求。”

MPS 模拟产品线总监瞿松（Song Qu）

汽车电机需求爆发，与之匹配使用的电机驱动产品也必然有着广阔的发展蓝海。

电机在汽车上应用广泛

很多业者都认为，目前全球新能源汽车发展正处于“黄金二十年”周期里，由于新能源汽车在电动化方面的全面升级，汽车对于电机的需求开始大爆发。瞿松围绕时下热门的域控制器（DCU）概念对此进行了介绍。

DCU的出现打破了传统的思维方式，相比于聚焦特有功能，DCU的目标则瞄准于集成度、功能多元化，直接和马达驱动相联系。DCU之所以引人注目，还由于它引导汽车供应商将研发资金集中在单个的子系统上，而不是十几个以上的不同子装置。想要实现如此复杂而强大的DCU，汽车供应商不再只依赖大多数现有的成品IC，而更倾向于精心设计的集成化器件和更多的电机执行部件。分布式电机执行部件可以带来众多优势，包括更少的线束、减轻重量与尺寸，在功耗与EMC性能间达到良好平衡，更加优良的性价比。

在介绍时，瞿松提到了一些典型的应用，比如车身域里的车身控制模块、座椅通风、大灯控制、大灯冷却风扇、门锁、车窗调节、天窗、尾门控制、座椅控制等；座舱域中的抬头显示、激光雷达、车内照明、屏幕背光显示、区域调光显示、热管理、水阀、气阀等；底盘域中的制动系统、线控制动系统、悬挂系统、电子车身稳定性控制系统等；动力域中的牵引逆变器、车载充电机、 车载 DC/DC 变换器、电池管理系统、车载油泵、车载水泵、直喷驱动等。

MPS 在汽车电子中的电机应用

瞿松指出，对于上述应用需求，MPS的电机驱动产品都能够满足。

MPS发布多款电机驱动新品

此次MPS电机驱动媒体发布会上，该公司发布了多款电机驱动新品，给相关应用带来“杀手锏”功能，帮助汽车行业用户更好地实现DCU和其他电机应用方案。MPS中国区电机驱动和传感器产品BD经理Patrick Pan在会上具体介绍了这些产品。

MPS中国区电机驱动和传感器产品BD经理Patrick Pan

其中，MPQ662x和MPQ661x系列主要面向车身控制应用。MPS推出的MPQ662x系列是8路PWM汽车级驱动产品，提供6V-40V 输入电压和64mA 栅极驱动电流，可以同时驱动4个有刷电机。该系列器件具有8 路脉宽调制（PWM）发生器，可以大幅简化用户设计。其 Charge pump 可用于实现外部 N-MOS 防反电池保护和实现高端栅极驱动支持 100% 占空比。另外，MPQ662x系列还有出色的保护特性，包括短路保护、栅极驱动故障检测、开路/短路负载检测、欠压锁定保护和过压保护等。该系列器件符合AEC-Q100 Grade 1认证。



MPQ661x系列是汽车级全桥马达驱动，提供2.7V-36V 输入电压和 8A 连续输出电流，内部全H-桥驱动可支持 100% 占空比，MOSFET 导通电阻: HS+LS= 40mΩ，多种MODE可选，如输入 PWM/DIR、IN1/IN2、独立-PWM、并联等设置模式，可兼容 3.3V 和 5V 逻辑电源。MPQ661x系列具有开路检测、过流保护、欠压锁定保护和过温保护等保护特性，符合AEC-Q100 Grade 1认证。



面向内部电气控制应用，MPS还推出了汽车级步进电机驱动、汽车级三相电机驱动和汽车级三相无感 BLDC 电机驱动产品，它们也都具有出色的集成特性和保护特性。

从电机驱动到电机MCU

当然，MPS并不仅仅停留在模拟芯片领域，也在逐渐向数模混合领域拓展。尤其是电机MCU的产品布局，将会进一步加强MPS在电机驱动与汽车电子市场的全面布局。

瞿松表示，电机驱动的应用已经非常广泛，数模混合让MPS在电机驱动方面能够“两条腿走路”，可以覆盖更多的终端需求。MPS的电机MCU是智能驱动产品，和通用MCU有很大的不同，其主要的产品特性包括：
·专用于电机驱动应用的嵌入式微控制器
·一体化（All-in-one）解决方案：MCU + 驱动器 + Mosfet（可选）
·易于设计，可扩展以适应各种产品
·支持专用电机算法和固件，加速TTM

由于MCU内核和集成度的不同，这些电机MCU可以分为三大类，包括电机MCU，MCU与三相预驱集成，MCU与三相驱动、Mosfet集成。



瞿松强调，MPS电机MCU就是针对电机驱动而设计的一体化解决方案。这些产品不仅具有高性能和高集成度产品优势，同时也会搭载MPS的控制引擎，包括适用于各种电机的综合算法、非零速启动功能、高转矩启动功能、灵活的控制环路等。最终要实现的目标就是，让用户在拿到这些电机MCU后，通过免代码（Code-Free)的方式就可以实现性能领先的电机驱动方案。

在汽车领域，MPS电机MCU可用于智能执行器、油泵 (3-ph)、水泵、风扇、进气格栅、阀门控制、直流无刷电机、步进电机等丰富的场景。同时，MPS的电机MCU也面向工业应用，比如工业风扇、电动工具、阀门控制和压缩机等。