英能电子，推动直流无刷电机替换革命-电子发烧友网

在当前产业界，电机品类已形成多元格局，涵盖有刷电机、步进电机、单相异步电机、三相异步电机及直流无刷电机。其中，直流无刷电机凭借原理简洁、高效率、高功率密度的核心优势，以及在性能与功能上的突出表现，理论上具备替代有刷电机、步进电机、异步电机的“压倒性潜力”，本应成为产业升级的核心选择。然而现实是，过去三十年间，直流无刷电机的替代进程始终缓慢推进，未能实现对传统电机的“一次性、爆发式替换”。“我去拜访很多客户，他抽屉里放着一个直流无刷电机，说前两年就想做，但没做起来。”在接受《半导体器件应用网》采访时，浙江英能电子CEO吕一松这样描述他看到的行业困境。

这位毕业于清华大学、曾在TI(德州仪器)和Allegro担任System Engineer与Application Manager的“技术派创业者”，于三年前创办浙江英能电子——一家专注于电机驱动ASIC芯片研发的公司。

他所看到的问题不止在技术层面，而在“易用性”。当下直流无刷电机的方案应用面临着算法调不通、参数难匹配、项目周期长等痛点。

英能电子想做的，就是把这些复杂的算法和驱动环节封装进芯片里。英能电子希望通过“即插即用”的方案，让客户无需从零写算法、调参数，而是“上电即转”。

一、性能领先，为何直流无刷电机仍难普及?

从原理上看，直流无刷电机(BLDC)具备取代传统电机的全部条件：效率更高、寿命更长、控制精度更好。但在现实市场中，它的渗透速度远不及预期。

追根溯源，成本仍是行业推进的核心制约因素——这不仅包括显性的物料成本，更涵盖隐性的开发与验证成本。

传统的有刷电机、步进电机与异步电机，均诞生于半导体技术尚不发达的年代，其共同特性在于“无需智能芯片”：有刷电机依靠电刷实现换向，步进电机通过开环控制完成运行，异步电机则直接依托交流市电驱动。无需芯片、无需额外控制器的结构，让这类电机天然规避了控制器成本，也形成了极强的成本竞争力。

相比之下，直流无刷电机需要搭载控制芯片、功率器件与完整的控制算法链路，在小功率场景中，一块直流无刷电机控制板的成本甚至可能高于电机本体。

更关键的隐性门槛在于开发成本——直流无刷电机的“易用性”短板仍然显著。从FOC磁场定向控制、矢量控制，到dq变换、观测器算法，每一个环节都需要扎实的数学与电机控制基础。

工程师不仅要理解直流无刷电机控制理论，还要面对采样、ADC模数转换、振荡器、功率器件、电磁兼容等复杂电路设计问题。对于中小制造企业而言，建立这样一支跨算法与硬件的开发团队几乎不现实，这意味着高昂的人力投入与反复的项目调试周期。

正因如此，虽然直流无刷电机在性能指标上具备压倒性优势，但在实际落地中，却被复杂的开发流程与高昂的前期投入所阻滞。双重壁垒让直流无刷电机的广泛普及举步维艰。

在英能电子CEO吕一松看来，直流无刷电机的转折期已经到来。

这来自于政策、成本结构与产业链在过去两年间的共同变化，让这场持续三十年的“缓慢替代”终于具备了加速的条件。

二、从政策到成本，直流无刷电机行业迎来关键拐点

“直流无刷电机的技术已经有大概30年的历史了。FOC这套算法你从教科书到实现下来也没有太多的革命性的变化，但是市场确实还是非常缓慢地在转变，尤其是这两年行业和政策的驱使加快了转变的速度。”浙江英能电子CEO吕一松说。

在英能电子CEO吕一松看来，政策导向是关键变量。能效标准的不断提升，使传统罩极电机逐步退出主流市场。“非常有趣的事情就是微波炉全是罩极电机对不对?但冰箱里现在已经一个都没有了。”

能效等级制度让整机厂必须在能耗上作出改进，而最直接的方式就是采用效率更高的无刷方案。政策成为第一个决定性推力。

更深层的变化来自成本曲线的拐点。“随着电机本体的成本下降，基本上现在到了一个转折点，就是罩极电机的成本和一个直流无刷电机加控制器的成本它差不多就打平了。”英能电子CEO吕一松形象地比喻，“我认为现在已经到了一个这个二极管曲线的0.7伏、0.8伏的那么一个拐点。”

当性能优势与成本曲线在同一点相交，产业惯性的阻力开始减弱，新的替代动力开始显现。

但英能电子CEO吕一松认为，真正决定这场转折能否被点燃的，是易用性的变化。

“控制器的易用性在提升，算法在标准化，客户自己也能上手，这个成本的节省在整个商业行为当中是非常非常重要的。”他提到，在过去，直流无刷的推广往往卡在调试、匹配与量产环节，“很多客户以前都是交流电机厂，他可能连算法工程师都没有，之前就算想做，也做不起来。”

而浙江英能电子的即插即用方案正在改变这种局面。

三、即插即用，让直流无刷电机落地变简单

“并不是所有客户都有算法工程师，也不是所有应用都要灵活。很多人只想让电机能转、能稳、能量产。我们把那部分工作替他们做完。”英能电子CEO吕一松向我们阐述即插即用方案的初衷。

在直流无刷电机的推广过程中，真正的难点在于——如何让更多人能够方便地用起来。

而浙江英能电子的即插即用方案，正是为破解这种“不好用”的痛点而生。英能电子将复杂的控制算法深度硬件化，把“可开发”的技术变成“可使用”的能力。

这一理念最终落地为英能电子一系列专用芯片方案。

针对功率100W以内、转速5000转以内的通用小功率场景——例如风扇、水泵、执行机构、电动窗帘、制冰机、筋膜枪等高复用、低复杂度的设备——客户只需搭载英能电子芯片，即可实现“上电即转”。

这种体验意味着项目开发周期被压缩到分钟级。吕一松在客户现场常用的演示是：“把原板拔掉，你现在就拿三根线，我可以在一分钟内当场把他的电机跑起来。”

谈到英能电子‘即插即用’如何实现时，英能电子CEO吕一松的回答非常直接：“我们的做法跟现在教科书上的做法没有任何区别，就是把电流采过来，然后做DQ变换，然后做一个位置估算。”

不同的是，英能电子不再为某一台电机单独写算法，而是通过大量的调试经验，提炼出不同电机之间的共性，并将这些共性固化进硬件之中。

这种思路体现在英能电子的多个工程细节中。

在电流采样部分，英能电子不采用传统的单电阻或双电阻方案，而是直接利用功率管的管压降完成三相采样。这种方法既提高了精度，也降低了外围复杂度。

供电部分同样被重新设计。浙江英能电子采用自研的高频DC/DC来完成降压。吕一松举例说：“一个LDO从24伏到5伏，效率只有20%，是吃掉一个馒头扔掉4个馒头的。我们这边效率能到70%-80%，相当于吃掉一个馒头，只扔掉半个。”这种高效架构让能量损失降到原来的十分之一，也进一步缩小了占板面积。

电磁兼容是另一道常年困扰行业的“老大难”。浙江英能电子选择将其前置到芯片设计阶段，从源头解决问题。“我们从0跳到24伏，大概花400到500纳秒，而一般方案是10到四五十纳秒。dv/dt低一个数量级，辐射就小一个数量级。”吕一松甚至把这一指标纳入承诺：“电磁兼容如果不过，这个钱我可以继续帮你去付。”

测试环节同样被前移。浙江英能电子引入ATE自主测试平台，希望所有潜在问题在出厂前就被发现。“希望产品所有的问题出在英能的测试环节，而不是客户那里。”吕一松说。

“英能电子要让客户成为使用者，而不是开发者。”浙江英能电子CEO吕一松说，这才是“即插即用”的真正含义——让BLDC电机的使用变得更简单。

四、效率提升，让直流无刷电机转型更近一步

在浙江英能电子吕一松看来，即插即用方案带来的远不止是设计方式的改变，更是效率的提升。“我们让客户实现了早晨接到一个订单，下午就可以送样。

许多客户仍停留在对芯片单价、BOM 成本的核算，却忽略了时间和机会成本。

当算法、驱动、电源都被封装进芯片里，一个订单从接到到送样的周期可以缩短到半天——项目周转速度的提升，也意味着业务增长的上限被重新定义。

“现在很多客户还没有意识到，当他一个星期原本只能接一个案子，现在差不多一天可以接两个案子时，他所能谈的生意就会更多。”