直流无刷马达驱动芯片的应用及发展

          随着各行业对电机控制精度的要求越来越高，无刷直流电机因节能、静音以及维护简单等优势而得到越来越广泛的应用。为了适应市场需求，国内外各大芯片厂商纷纷推出了高性能无刷直流马达驱动芯片。
         直流无刷马达驱动芯片是集成有CMOS控制电路和DMOS功率器件的芯片，利用它可以与主处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统。可以用来驱动直流电机、步进电机和继电器等感性负载。

         直流无刷马达驱动芯片采用标准的TTL逻辑电平信号控制，具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作，有一个逻辑电源输入端，是内部逻辑电路在低压工作；可以外接检测电阻，将变化率反馈给控制电路。  
         直流无刷马达驱动芯片內部集成化了四个dmos管，构成一个规范的H型驱动器。根据电池充电泵电源电路为上桥臂的两个开关管给予栅压操纵工作电压，电池充电泵电源电路由一个300kHz上下的输出功率。
        无刷直流马达驱动控制采用三相六状态控制策略，功率管具有六种触发状态，每次只有两个管子导通，每60°电角度换向一次，若某一时刻AB相导通时，C相截至，无电流输出。单片机根据检测到的电机转子位置，利用MOSFET的开关特性，实现电机的通电控制。
        随着消费者生活水平的提升以及消费市场的消费升级，终端市场对电机控制性能提出了更高的要求。市场需求的多元化、电机控制的复杂性，推动了直流无刷马达驱动芯片的发展。电机开关或简单变档的控制，高效率、低噪音、多功能的控制，变频冰箱、变频空调、料理机、洗碗机、吹风机、吸尘器等家电的高性能都需要通过控制芯片来实现，因此，各行业对直流无刷马达驱动芯片的性能提出了更高的要求。

        直流无刷电机控制中，算法的优劣直接影响电机的控制性能，进而影响终端市场的客户体验。算法随着技术的发展不断进行迭代更新，从方波控制向有感SVPWM、FOC方向发展，伴随控制性能不断提升，算法复杂度也随之提升，对控制芯片的计算量和计算速度的要求也越来越高。不同的终端应用有着不同的需求，控制算法的选择具备更多的可考量性。
         高集成度一直是集成电路设计行业不断探索的目标。就直流无刷马达驱动芯片而言，如果单颗芯片能集成更多的器件和功能，则其应用于具体下游产品时，可大大简化外围电路、减少外围器件，更好地满足终端应用需求，实现降本增效，提升整体方案的可靠性。

         随着市场竞争的加剧，直流无刷马达驱动芯片市场将呈现群雄逐鹿的局面。通用MCU芯片架构和专用芯片架构和谐共存。各芯片厂商在擅长领域建立起先发优势，如峰岹科技在高速吸尘器、直流变频电风扇、无绳电动工具等领域已取得行业龙头地位；在变频白色家电等领域，国外芯片巨头将进一步发力以保持竞争优势，国内芯片厂商业不甘示弱，向国外芯片巨头的市场发起冲击，且颇见成效。为了占据更多地市场份额，各大芯片厂商可谓八仙过海各显神通。各芯片厂商除了提高芯片产品性能外，纷纷加强与终端品牌的合作，根据不同领域的直流无刷电机控制场景需求，开展直流无刷马达驱动芯片定制性产品开发，从而取得产品市场的先发优势。
       直流无刷电机广阔的发展前景，性能进一步的提升取决于控制技术的发展。各大芯片制造商会不断推出新产品，推动直流无刷马达驱动芯片的进一步发展。
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