完善核心競爭力,助力新能源汽車實現(xiàn)更好的智能化——MPS電機驅(qū)動媒體發(fā)布會

2023年10月27日，MPS（芯源系統(tǒng)有限公司）于上海召開了全電機驅(qū)動系列產(chǎn)品的媒體發(fā)布會，此次發(fā)布會的主講人是MPS模擬產(chǎn)品線總監(jiān)瞿松先生，此次發(fā)布會主要介紹了MPS電機驅(qū)動新品及智能汽車技術(shù)的未來規(guī)劃。

圖：MPS模擬產(chǎn)品線總監(jiān)瞿松先生

在工業(yè)市場中，MPS在電機驅(qū)動領(lǐng)域可謂是“巨頭”，其有深厚的技術(shù)積累，在電機智能化方向不斷努力，對控制算法和封裝技術(shù)進行優(yōu)化升級并擁有一套健全的功能安全體系和完善的系統(tǒng)布局，不斷產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高功率密度功率級產(chǎn)品。MPS電機驅(qū)動系列產(chǎn)品分為步進、無刷及H橋三大類型，其電機產(chǎn)品在打印機、機器人、汽車、醫(yī)療及家電等9類設(shè)備中均有應(yīng)用，其中無刷類產(chǎn)品應(yīng)用最為廣泛。

近年來工業(yè)市場需求不斷擴大、技術(shù)工藝不斷更新，MPS在電機驅(qū)動方向不斷更新迭代，用高技術(shù)高服務(wù)的標準不斷滿足市場和客戶的需求。

MPS在智能工業(yè)領(lǐng)域脫穎而出，這與其在汽車電子市場中大量的研發(fā)投入息息相關(guān)，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，智能化、高集成度及高安全性已經(jīng)是各大廠商重點研究的方向。市場對于汽車零部件的設(shè)計要求越來越集成、越來越智能，更好的舒適性帶來更多的電機應(yīng)用，那如何在保證市場要求的情況下產(chǎn)出高性價比的產(chǎn)品，電機產(chǎn)品的研發(fā)就顯得至關(guān)重要了。

MPS在汽車電子與電機領(lǐng)域全面布局，其產(chǎn)品涵蓋四大領(lǐng)域：車身域、座艙域、底盤域和動力域：

車身域包括BCM（車身控制模塊）、DCU（域控制器）、Seat Cooling Fan（座椅通風(fēng)）、Headlight （大燈控制）、Headlight Cooling Fan（大燈冷卻風(fēng)扇）、Door Handle（門鎖）、Window Lift（車窗調(diào)節(jié)）、Sunroof（天窗）、Tailgate（尾門控制）、Seat Control（座椅控制）、Door Control（門控制）、Grill Shutter, etc（進氣格柵）

座艙域包括HUD（抬頭顯示）、Lidar（激光雷達）、Interior Lighting（車內(nèi)照明）、 Display Backlighting（屏幕背光顯示）、Display Local Dimming（區(qū)域調(diào)光顯示）、Thermal Management（熱管理）、Valve (…)（水閥、氣閥等）、Smart Actuator（智能執(zhí)行器）、HVAC（暖通空調(diào)系統(tǒng)）、Display Cooling Fan（通風(fēng)顯示）、Rotating Screen, etc（旋轉(zhuǎn)屏）

底盤域包括EPS（電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）、制動系統(tǒng)、WCBS（線控制動系統(tǒng)）、懸掛系統(tǒng)、ESC（電子車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)）；

動力域包括Traction Inverter（牽引逆變器）、OBC, DCDC（車載充電機、 車載 DC/DC 變換器）、BMS（電池管理系統(tǒng)）、Oil Pump（車載油泵）、Water Pump（車載水泵）、Injector（直噴驅(qū)動）

隨后瞿松先生向大家介紹，域控制器（DCU）的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)思維方式，實現(xiàn)了更高的集成度和多元化功能，與電機驅(qū)動直接相關(guān)，分布式智能電機執(zhí)行部件具有諸多優(yōu)勢，包括更少的線束、減輕重量與尺寸、實現(xiàn)功耗與EMC性能的良好平衡、更高性價比的專用功能。因此，DCU中將廣泛采用電機執(zhí)行部件。

在介紹完MPS在電機產(chǎn)品市場的應(yīng)用后，另一位主講人，MPS中國區(qū)電機驅(qū)動和傳感器產(chǎn)品BD經(jīng)理潘興卓先生向大家介紹了MPS在汽車級電機驅(qū)動的幾款新產(chǎn)品，這幾款產(chǎn)品后續(xù)會陸續(xù)上線。

圖：MPS中國區(qū)電機驅(qū)動和傳感器產(chǎn)品BD經(jīng)理潘興卓先生

第一款新品是8路汽車級驅(qū)動帶SPI（40V, 8路 PWM），其產(chǎn)品在座椅控制中有廣泛應(yīng)用，具有6V-40V輸入電壓及64mA柵極驅(qū)動電流，Charge Pump用于實現(xiàn)外部 N-MOS 防反電池保護和實現(xiàn)高端柵極驅(qū)動支持100%占空比，具備8路脈寬調(diào)制（PWM）發(fā)生器和看門狗計時器，在高集成度的同時還提供SPI串聯(lián)控制接口和2個電流采樣放大器 (僅針對 MPQ662xA)。

其固有保護特性可提供短路保護、柵極驅(qū)動故障檢測及開路/短路負載檢測，并擁有過溫、過壓保護（OVP），符合 AEC-Q100 Grade 1 認證，簡化用戶設(shè)計。

第二款新品汽車級全橋馬達驅(qū)動（36V/8A），其具備2.7V-36V 輸入電壓, 8A連續(xù)輸出電流，內(nèi)部全H-橋驅(qū)動支持100%占空比，MOSFET導(dǎo)通電阻: HS+LS= 40mΩ。

輸入PWM/DIR、IN1/IN2、獨立-PWM、并聯(lián)等設(shè)置串聯(lián)控制接口(MPQ661x)，潘興卓先生介紹，該產(chǎn)品兼容 3.3V和5V邏輯電源，并有斜率控制功能，支持編程Charge Pump頻率，并可自動同步整流及內(nèi)部電流采樣，且具備診斷和保護功能，包括開路檢測（OLD）、過流保護（OCP），欠壓鎖定保護（UVLO），過溫保護（OTP）和故障指示輸出。

第三款產(chǎn)品應(yīng)用于車內(nèi)電氣控制方面——汽車級步進電機驅(qū)動（36V/0.5A），這款產(chǎn)品在車大燈控制方面有廣泛應(yīng)用，該產(chǎn)品支持4V-36V 輸入電壓,和0.5A連續(xù)輸出電流，具備2個內(nèi)部全橋驅(qū)動和簡單的邏輯接口，同時兼容3.3V和5V邏輯電源，步進模式包括整步至32步，并支持自動電流衰減和斜率控制。

與上一款產(chǎn)品一樣，該產(chǎn)品也具有完整的保護功能，符合AEC-Q100 Grade 1認證。

隨后潘興卓繼續(xù)介紹了汽車級三相電機驅(qū)動（36V/2.5A），支持4V-36V 輸入電壓和2.5A連續(xù)輸出電流，并擁有3個全橋驅(qū)動，MOSFET導(dǎo)通電阻: (HS: 70mΩ; LS: 60mΩ) ，內(nèi)部Charge Pump支持100%占空比工作，值得一提的是，該產(chǎn)品采用了MPS先進的封裝技術(shù)來支持強大驅(qū)動電流的電機驅(qū)動方案，符合 AEC-Q100 Grade 1 認證。

最后一款產(chǎn)品是汽車級三相無感BLDC電機驅(qū)動（35V/1A），主要用于汽車中需要長時間運轉(zhuǎn)的風(fēng)扇和泵類，其支持3.6V-35V輸入電壓，高達2A可編程電流限，并具備Sensor-less FOC控制，可編程速度曲線 (6 點)和閉環(huán)/開環(huán)角度控制，支持0V至3.3V DC輸入或50Hz至100kHz PWM輸入，內(nèi)部電荷泵支持100%占空比，且具有I2C接口，同時擁有固有保護功能且符合 AEC-Q100 Grade 1 認證，無感方式使用更加方便，不必考慮霍爾傳感器擺放的位置和公差等元素。

介紹完新產(chǎn)品后，瞿松先生又對MPS電機MCU的布局向大家進行了介紹。

MPS的MCU可向用戶提供專用于電機驅(qū)動應(yīng)用的嵌入式微控制器，一體化（All-in-one）解決方案，該解決方案由MCU + 驅(qū)動器 + Mosfet（可選）組成，且MPS系列產(chǎn)品易于設(shè)計，可擴展以適應(yīng)各種產(chǎn)品并支持專用電機算法和固件，加速客戶產(chǎn)品上線時間。

瞿松先生向大家介紹了MPS三種電機驅(qū)動MCU的解決方案，首先單片MCU采用Cortex M0（90MHz）、滿足電機周邊設(shè)備、電機發(fā)動機相關(guān)需求，可應(yīng)用于鼓風(fēng)機/風(fēng)扇/泵、電器、壓縮機等。

除此之外，MPS還提供MCU+電機預(yù)驅(qū)動解決方案，其具有AEC-Q100相關(guān)特性，也采用采用Cortex M0（90MHz），且集成3相預(yù)驅(qū)動、外部MOSFET可實現(xiàn)大功率、LIN TRX（可選），可應(yīng)用于鼓風(fēng)機、風(fēng)扇 、壓縮機、泵等。

MCU +電機功率級解決方案具有AEC-Q100相關(guān)特性，采用Cortex M33（150MHz），且集成3相帶MOSFET驅(qū)動器，可實現(xiàn)高達 5A 連續(xù)電流和LIN TRX（可選），應(yīng)用于智能執(zhí)行器 、熱管理（閥）、步進電機、直流無刷電機等。

MPS在模擬芯片領(lǐng)域深耕多年，如今正逐漸向數(shù)?；旌项I(lǐng)域進軍發(fā)展。電機驅(qū)動MCU（微控制器）產(chǎn)品布局就是加強MPS在電機驅(qū)動和汽車電子市場優(yōu)勢的進一步布局。

而上述三種解決方案的優(yōu)勢首先要看它的產(chǎn)品特性，采用Cortex M0（90MHz），4個OPA（運算放大器），帶寬為8MHz，SL為4.5V/μs；CMRR為90dB）；PWM/時鐘/數(shù)字接口參考輸入，CORDIC + 32bit DIV，4xCMP，內(nèi)部片上振蕩器（±2%），有低功耗待機模式。

第二則是MPS控制引擎的強大性能，其綜合算法適用于各種電機（BDC、BLDC、步進等），具有非零速啟動、高轉(zhuǎn)矩啟動、靈活的控制環(huán)路和免代碼（Code-Free）等特點。

第三點是其解決方案的高集成度，集成三相驅(qū)動器（MPF6628x）、三相功率級（MPF6625x）；固有保護功能包括：可調(diào)節(jié)死區(qū)時間控制；可調(diào)短路保護（SCP）、過流保護（OCP）、過壓保護（OVP）、過溫保護（OTP），欠壓鎖定保護（UVLO）及故障顯示輸出。

最后一點是高性能，Cortex-M33（150MHz）產(chǎn)品有4個OPA（帶寬為12MHz，SL為8.5V/μs，CMRR為90dB），4個16bit PWM，具有CLC（緊湊型邏輯控制）功能。

MPS產(chǎn)品覆蓋應(yīng)用范圍廣，優(yōu)勢突出，并且客戶可購買完整的一體化解決方案。其在工業(yè)范圍內(nèi)可應(yīng)用于工業(yè)風(fēng)扇，吊扇、油泵 (3-ph)、水泵、制冷風(fēng)扇，吊扇 、電動工具、機器人 (清潔, 自動化 ) 、電器 (空調(diào) )、閥門控制、壓縮機、云臺、直流無刷電機.

而在汽車領(lǐng)域，則可應(yīng)用于智能執(zhí)行器 、油泵 (3-ph) 、水泵、風(fēng)扇、進氣格柵、閥門控制、直流無刷電機、步進電機等。

在發(fā)布會的最后設(shè)置了提問環(huán)節(jié)，面對媒體記者的提問，瞿松先生表示，MPS在汽車軟件上由團隊在開發(fā)軟件，電機驅(qū)動是執(zhí)行機構(gòu)，其控制算法讓客戶無需做軟件編程，但其應(yīng)用很靈活，讓客戶可進行調(diào)節(jié)，大的SOC無法替代MCU的執(zhí)行力，其產(chǎn)品的自適應(yīng)算法設(shè)有內(nèi)部算法監(jiān)測，對電感電阻進行檢測，目前仍在做實時監(jiān)測算法的研究。

對于滿足車規(guī)標準的因素，瞿松先生表示，代工廠的工藝要經(jīng)過嚴格的認證，這是最基本的。因為所有的代工廠對汽車產(chǎn)品都有不同的流程，甚至每一步工藝都會加上特別的質(zhì)量管控，如果沒有經(jīng)過車規(guī)認證，就無法滿足要求。其次就是設(shè)計方面，設(shè)計環(huán)節(jié)是將不同公司區(qū)分開來的關(guān)鍵，在設(shè)計方面要由自己的特點，能夠保證可靠性、EMC等方面符合要求。翟松先生說：“要滿足車規(guī)要求是一個非常復(fù)雜的過程，需要很多年經(jīng)驗的積累。雖然我們用的晶圓廠和其他廠商類似，但我們有自己多年總結(jié)出來的經(jīng)驗，能夠幫助我們的客戶滿足車規(guī)要求，因此設(shè)計更為重要。

翟松先生同樣對MPS的未來進行了展望，未來MPS將進一步完善核心競爭力，同時進一步加大汽車電子領(lǐng)域與電機驅(qū)動MCU方向的投入力度，拓寬產(chǎn)品布局。

EEPW同樣也希望MPS設(shè)計出更優(yōu)秀的產(chǎn)品，不斷更新迭代，在保持市場競爭力的同時為未來科技生活不斷做出貢獻，希望MPS越來越好。