BLDC电机驱动市场兴起，ST构建电机驱动生态系统

近年来，BLDC电机的应用越来越广泛，空调、冰箱、洗衣机、风扇等白色家电产品，电动工具、运动器材、电动汽车，甚至包括牙科诊室里常用的磨牙设备等医疗电子产品，都开始使用BLDC电机。

据电子发烧友统计，2018年全球BLDC市场规模为153.6亿美元，未来5年将会以6.5%的年复合增长率增长，预计到2022年市场规模将会达到200亿美元左右。

图1：全球BLDC电机市场规模。（来源：电子发烧友）

其实已经有不少公司看到了电机控制市场的规模和增长趋势，而且已经开始布局。比如说意法半导体（ST）。他们17年前开始进入电机控制领域，在看到电机控制领域的市场机会，特别是中国的电机控制领域机会后，他们也开始了在中国的布局，并于2015年在深圳设立了电机控制工程中心。

图2：ST亚太区Power Discretes及Analog Sub产品部资深应用工程师蔡成攀。

布局BLDC电机驱动生态系统

据ST亚太区Power Discretes及Analog Sub产品部资深应用工程师蔡成攀介绍，电机控制工程中心主要的任务有设计、客户支持和咨询三大功能。包括HW参考设计、应用板和面向ST MC库的FW应用模块设计；日常客户支持、新型算法研究等等。

该工程中心还有一个重要的任务，就是像ST之前构建MCU生态系统一样，同ST相关开发部门一起完善、丰富电机控制生态系统，这个生态系统包括用于电机控制的MCU电机控制、ST MC工作站和具有广泛功能和算法的FW库、IPM、功率晶体管、AC开关、电机驱动器IC，以及HW板等等。

图3：ST 电机控制库升级到了V5.x，以及该版本的主要改进点。

蔡成攀对电子发烧友表示，目前ST从5.0开始更新的电机控制SDK，支持STM32 CubeMX工具。新的版本简化了用户开发和使用流程，结构更简单，让工程师调试更加方便。具有完整的STM32 MC(Motor Control)材料的接入点。

图4：MC FW库功能在V5.x中设置。

蔡成攀表示，在新的V5.x版本中，电机控制配置将会更加简单，如果需要配置SPI，串口等，只需要点击鼠标就可以了。生成配置时，工程师也不需要具体知道寄存器的状态，直接在用户界面上操作就行。

图5：STM32 MC工作流程。

此外，他还特意提到在帮助减少工程师调试电机的时间方面，ST也做了不少工作。比如他们的电机分析器能够自动识别电机参数，不仅将速度环和电流环的PI参数调好，并将电机运转平稳，减少工程师的工作量。

蔡成攀举例说，假如我们需要更换一个电机，但有时候我们不是很清楚这个电机的具体参数，一般情况下，工程师主要自己去测量这些参数，这需要时间和测量工具。而ST的电机分析器，是具有硬件支持的新型电机分析器，工程师只需要打开电机分析软件、选择合适的支持板、设置电机分析器，只需要几分钟，测量的参数就会显示在专用的窗口中，工程师可以将器导入到工作台项目，保存供将来使用。

他同时表示，目前ST可以提供很多套针对不同功率电机的电机分析器套件，这个套件包括MCU、栅极驱动器、功率器件和电机。这个套件工程师可以通过ST的代理商，或者在ST的官网上申请试用，也可以自己购买。现在低功率版本的大概100元左右，功率大的价格会贵一点。

持续推出满足市场需求的产品

蔡成攀介绍说，自从2017年ST推出ST Spin系列产品以来，已经在多个应用领域获得应用，比如说水泵、低压风扇等产品。当然这些产品主要是要求更小的体积、更小的PCB板，以及更低的成本。

他透露说，目前ST Spin产品的出货主要是ST Spin32F0产品，该产品是基于Arm Cortex M0的，毕竟运算资源有限，未来ST还将会根据市场需求，推出运算资源更加丰富的不同Cortex内核，和有更大电流驱动能力的Spin系列产品。

下面是ST在电子发烧友BLDC控制技术研讨会上展示一些产品解决方案。

图6：ST空调室外机BLDC电机驱动板。

图7：ST基于ST SPIN32F0/MOSFET F7电池供电吸尘器解决方案。

图8：ST离散BLDC电机驱动解决方案，用于200W~400W的冰箱、泵、风扇、洗碗机、炊具、吸油烟机等。