BLDC加速滲透,國(guó)產(chǎn)主控如何優(yōu)化芯片性能?
近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模在不斷增大,產(chǎn)量也在不斷提升。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電機(jī)逐步向BLDC等高端電機(jī)產(chǎn)品邁進(jìn),電機(jī)智能化和高效節(jié)能化成為我國(guó)當(dāng)前電機(jī)行業(yè)發(fā)展的主要方向。
從高速風(fēng)筒到智能家電、從掃地機(jī)器人到新能源汽車(chē),諸多終端產(chǎn)品都在使用BLDC電機(jī)替代傳統(tǒng)電機(jī),旺盛的終端需求正在推動(dòng)BLDC電機(jī)芯片市場(chǎng)迅速發(fā)展。在BLDC芯片行業(yè)內(nèi)耕耘已久的廠商——國(guó)民技術(shù)、靈動(dòng)微電子和航順芯片,這些行業(yè)知名廠商也分享了各自對(duì)于2024年BLDC市場(chǎng)與發(fā)展趨勢(shì)的判斷。
BLDC迅速替代常規(guī)應(yīng)用市場(chǎng),加速滲透更多的新型應(yīng)用
對(duì)于今年BLDC市場(chǎng)的景氣度,三家廠商都給出了較高的期望。靈動(dòng)微電子表示“BLDC市場(chǎng)仍舊會(huì)蒸蒸日上,一方面生活上的智能化,工業(yè)上的智造都離不開(kāi)電機(jī)控制,另一方面舊有的電機(jī)應(yīng)用,比如交流電機(jī)應(yīng)用,也在逐步切換成BLDC電機(jī)。美容美發(fā),家用電器,電動(dòng)工具,汽車(chē)電機(jī)都會(huì)是未來(lái)BLDC的大市場(chǎng)”。
航順芯片認(rèn)為在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展背景下,BLDC電機(jī)需求還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng),“今年有望在智能家居、智慧物流、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域加速滲透”。
“面向小型化、高性能的IPD第三代BLDC電機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)成熟,在各芯片廠、方案商、電機(jī)廠的共同努力下已逐漸投入市場(chǎng),并迅速占領(lǐng)了常規(guī)應(yīng)用市場(chǎng)”,國(guó)民技術(shù)對(duì)目前的市場(chǎng)評(píng)價(jià)道,“BLDC目前在高速吹風(fēng)機(jī)、電動(dòng)牙刷、智能馬桶、出行工具、個(gè)人航拍等市場(chǎng)已在加速滲透”。
家電領(lǐng)域一直是電機(jī)的大市場(chǎng),智慧家電的趨勢(shì)帶動(dòng)了家電各細(xì)分領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)的性能、效率和可靠性等方面的要求也在不斷提高,尤其是白電領(lǐng)域,BLDC正在加速滲透。個(gè)護(hù)類家電(如筋膜槍、剃須刀等)、空氣處理類家電(如空氣凈化器、新風(fēng)、除濕器等)也都是現(xiàn)在年輕人比較青睞的產(chǎn)品,這些市場(chǎng)中BLDC替代都呈現(xiàn)出加速趨勢(shì)。
新能源汽車(chē)作為現(xiàn)在最具話題度的賽道,汽車(chē)的電動(dòng)化和智能化衍生出大量的電機(jī)需求,BLDC在汽車(chē)市場(chǎng)得到了廣泛應(yīng)用,新能源車(chē)市場(chǎng)肯定是重點(diǎn)滲透領(lǐng)域,不少?gòu)S商都在推進(jìn)汽車(chē)電子領(lǐng)域的BLDC市場(chǎng)拓展。
在今年重點(diǎn)布局的領(lǐng)域,航順表示今年會(huì)瞄準(zhǔn)電動(dòng)工具、高速風(fēng)筒等小家電產(chǎn)品,空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等大家電變頻應(yīng)用布局,并且會(huì)有低成本和高性能兩種電機(jī)控制MCU出來(lái)。
國(guó)民技術(shù)今年則會(huì)面向高性能應(yīng)用的無(wú)人機(jī)行業(yè)、伺服控制器行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品和算法方面的布局,BLDC芯片產(chǎn)品方面會(huì)推出多款高性能MCU,為高端應(yīng)用國(guó)產(chǎn)化添磚加瓦。
緊抓BLDC控制設(shè)計(jì)方向,持續(xù)優(yōu)化電機(jī)芯片性能
現(xiàn)在終端市場(chǎng)越來(lái)越傾向于芯片級(jí)的解決方案,單顆芯片要集成更多的器件和功能,簡(jiǎn)化外圍電路,一顆優(yōu)良的電機(jī)芯片解決方案,應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的集成,而不是簡(jiǎn)單地將芯片拿來(lái)封在一起。
對(duì)于電機(jī)芯片集成性要如何提高,國(guó)民技術(shù)表示“從行業(yè)角度來(lái)看,就是第三代IPD控制技術(shù),智能功率管理設(shè)備,集MCU+預(yù)驅(qū)+MOS+OPA+保護(hù)+算法的深度垂直整合化的產(chǎn)品,配套智能化的工業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。以高性能低成本且小體積的MCU為中心構(gòu)成單芯片弱電系統(tǒng)與高性能強(qiáng)驅(qū)模塊進(jìn)行SIP合封是一個(gè)主流的技術(shù)走向”。目前如何在最小的芯片面積上定義出最適合的IPD合封的MCU,是MCU廠商正在思考的問(wèn)題。國(guó)民技術(shù)認(rèn)為需要考慮IPD合封MCU處理性能,還要解決芯片PIN的布局,PWM/OPA/ADC/COMP/FLASH/RAM/阻抗/供電/濾波等資源指標(biāo)分配。
當(dāng)然,除了集成性的提高,電機(jī)對(duì)控制芯片的訴求還體現(xiàn)在MCU的性能、算法的性能上,國(guó)民技術(shù)MCU產(chǎn)品在高性能方面,有處于客戶試用階段主頻高達(dá)240MHz的基于Arm-Cortex M4F內(nèi)核以及正在研發(fā)當(dāng)中基于Arm-Cortex M7內(nèi)核的高性能MCU。在電控算法方面,國(guó)民技術(shù)也表示隨著MCU性能的提高和處理能力的增強(qiáng),在面對(duì)無(wú)感、伺服等多種應(yīng)用場(chǎng)景時(shí),將會(huì)采用更高精度的電控算法進(jìn)行處理。
對(duì)于集成性的提高,靈動(dòng)表示“集成度越高,系統(tǒng)成本越低,產(chǎn)品有特色的同時(shí)針對(duì)的市場(chǎng)也越狹窄,投入的風(fēng)險(xiǎn)也就越大。未來(lái)對(duì)產(chǎn)品定位的精準(zhǔn)性,對(duì)產(chǎn)品研發(fā)的工藝選擇,對(duì)產(chǎn)品的平臺(tái)化覆蓋要求也就更高。我們一直專注在電機(jī)領(lǐng)域,針對(duì)不同電壓的電機(jī),針對(duì)不同集成度的要求,針對(duì)不同芯片資源需求都有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品”。
在MCU性能上,靈動(dòng)認(rèn)為MCU的性能和算法的通配性,與MCU的算力資源相關(guān),變相與MCU的成本相關(guān)。如靈動(dòng)的ARM-Star內(nèi)核系列產(chǎn)品,有著超過(guò)ARM-M4的算力;同時(shí)靈動(dòng)的M0系列產(chǎn)品在算力與應(yīng)用需求之間有著極佳的平衡,有著極高的性價(jià)比。
航順也能提供解決不同需求的產(chǎn)品,不僅提供性價(jià)比很高的電機(jī)控制MCU,同時(shí)提供各類電機(jī)控制的整套應(yīng)用方案,極大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,幫助客戶產(chǎn)品快速量產(chǎn)。
寫(xiě)在最后
對(duì)于未來(lái)BLDC電機(jī)控制技術(shù)風(fēng)向的發(fā)展,除了集成化的進(jìn)一步提高,靈動(dòng)微電子在采訪中還提到了“高度集成的混合信號(hào)鏈產(chǎn)品,在關(guān)注成本價(jià)格的同時(shí)要利用集成優(yōu)勢(shì)打造高可靠性,機(jī)電一體化的電控系統(tǒng)。另一個(gè)方向高算力芯片,支持類似多電機(jī)控制,復(fù)雜控制的應(yīng)用,利用一款芯片同時(shí)滿足電控和接口通信”。
同時(shí)隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電機(jī)控制器將具備更高的智能化水平,航順認(rèn)為電機(jī)控制芯片未來(lái)會(huì)向算法集成、嵌入式AI以及預(yù)驅(qū)和驅(qū)動(dòng)芯片集成方向發(fā)展。
“小型化、集成化、智能化、通用化會(huì)是未來(lái)電機(jī)芯片發(fā)展的方向。BLDC電機(jī)控制最終會(huì)和其他行業(yè)一樣,經(jīng)歷百花齊放到幾家獨(dú)大的階段。BLDC是跨學(xué)科的行業(yè)應(yīng)用,智能化和傳統(tǒng)相結(jié)合的存在時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng),但智能化最終會(huì)到來(lái)。”國(guó)民技術(shù)對(duì)于未來(lái)電機(jī)控制智能化充滿信心。
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