电子产品世界

2023年10月27日，MPS（芯源系统有限公司）于上海召开了全电机驱动系列产品的媒体发布会，此次发布会的主讲人是MPS模拟产品线总监瞿松先生，此次发布会主要介绍了MPS电机驱动新品及智能汽车技术的未来规划。

图：MPS模拟产品线总监瞿松先生

在工业市场中，MPS在电机驱动领域可谓是“巨头”，其有深厚的技术积累，在电机智能化方向不断努力，对控制算法和封装技术进行优化升级并拥有一套健全的功能安全体系和完善的系统布局，不断产出优质的高功率密度功率级产品。MPS电机驱动系列产品分为步进、无刷及H桥三大类型，其电机产品在打印机、机器人、汽车、医疗及家电等9类设备中均有应用，其中无刷类产品应用最为广泛。

近年来工业市场需求不断扩大、技术工艺不断更新，MPS在电机驱动方向不断更新迭代，用高技术高服务的标准不断满足市场和客户的需求。

MPS在智能工业领域脱颖而出，这与其在汽车电子市场中大量的研发投入息息相关，随着新能源汽车的快速发展，智能化、高集成度及高安全性已经是各大厂商重点研究的方向。市场对于汽车零部件的设计要求越来越集成、越来越智能，更好的舒适性带来更多的电机应用，那如何在保证市场要求的情况下产出高性价比的产品，电机产品的研发就显得至关重要了。

MPS在汽车电子与电机领域全面布局，其产品涵盖四大领域：车身域、座舱域、底盘域和动力域：

车身域包括BCM（车身控制模块）、DCU（域控制器）、Seat Cooling Fan（座椅通风）、Headlight （大灯控制）、Headlight Cooling Fan（大灯冷却风扇）、Door Handle（门锁）、Window Lift（车窗调节）、Sunroof（天窗）、Tailgate（尾门控制）、Seat Control（座椅控制）、Door Control（门控制）、Grill Shutter, etc（进气格栅）

座舱域包括HUD（抬头显示）、Lidar（激光雷达）、Interior Lighting（车内照明）、 Display Backlighting（屏幕背光显示）、Display Local Dimming（区域调光显示）、Thermal Management（热管理）、Valve (…)（水阀、气阀等）、Smart Actuator（智能执行器）、HVAC（暖通空调系统）、Display Cooling Fan（通风显示）、Rotating Screen, etc（旋转屏）

底盘域包括EPS（电力转向系统）、制动系统、WCBS（线控制动系统）、悬挂系统、ESC（电子车身稳定性控制系统）；

动力域包括Traction Inverter（牵引逆变器）、OBC, DCDC（车载充电机、 车载 DC/DC 变换器）、BMS（电池管理系统）、Oil Pump（车载油泵）、Water Pump（车载水泵）、Injector（直喷驱动）

随后瞿松先生向大家介绍，域控制器（DCU）的出现打破了传统思维方式，实现了更高的集成度和多元化功能，与电机驱动直接相关，分布式智能电机执行部件具有诸多优势，包括更少的线束、减轻重量与尺寸、实现功耗与EMC性能的良好平衡、更高性价比的专用功能。因此，DCU中将广泛采用电机执行部件。

在介绍完MPS在电机产品市场的应用后，另一位主讲人，MPS中国区电机驱动和传感器产品BD经理潘兴卓先生向大家介绍了MPS在汽车级电机驱动的几款新产品，这几款产品后续会陆续上线。

图：MPS中国区电机驱动和传感器产品BD经理潘兴卓先生

第一款新品是8路汽车级驱动带SPI（40V, 8路 PWM），其产品在座椅控制中有广泛应用，具有6V-40V输入电压及64mA栅极驱动电流，Charge Pump用于实现外部 N-MOS 防反电池保护和实现高端栅极驱动支持100%占空比，具备8路脉宽调制（PWM）发生器和看门狗计时器，在高集成度的同时还提供SPI串联控制接口和2个电流采样放大器 (仅针对 MPQ662xA)。

其固有保护特性可提供短路保护、栅极驱动故障检测及开路/短路负载检测，并拥有过温、过压保护（OVP），符合 AEC-Q100 Grade 1 认证，简化用户设计。

第二款新品汽车级全桥马达驱动（36V/8A），其具备2.7V-36V 输入电压, 8A连续输出电流，内部全H-桥驱动支持100%占空比，MOSFET导通电阻: HS+LS= 40mΩ。

输入PWM/DIR、IN1/IN2、独立-PWM、并联等设置串联控制接口(MPQ661x)，潘兴卓先生介绍，该产品兼容 3.3V和5V逻辑电源，并有斜率控制功能，支持编程Charge Pump频率，并可自动同步整流及内部电流采样，且具备诊断和保护功能，包括开路检测（OLD）、过流保护（OCP），欠压锁定保护（UVLO），过温保护（OTP）和故障指示输出。

第三款产品应用于车内电气控制方面——汽车级步进电机驱动（36V/0.5A），这款产品在车大灯控制方面有广泛应用，该产品支持4V-36V 输入电压,和0.5A连续输出电流，具备2个内部全桥驱动和简单的逻辑接口，同时兼容3.3V和5V逻辑电源，步进模式包括整步至32步，并支持自动电流衰减和斜率控制。

与上一款产品一样，该产品也具有完整的保护功能，符合AEC-Q100 Grade 1认证。

随后潘兴卓继续介绍了汽车级三相电机驱动（36V/2.5A），支持4V-36V 输入电压和2.5A连续输出电流，并拥有3个全桥驱动，MOSFET导通电阻: (HS: 70mΩ; LS: 60mΩ) ，内部Charge Pump支持100%占空比工作，值得一提的是，该产品采用了MPS先进的封装技术来支持强大驱动电流的电机驱动方案，符合 AEC-Q100 Grade 1 认证。

最后一款产品是汽车级三相无感BLDC电机驱动（35V/1A），主要用于汽车中需要长时间运转的风扇和泵类，其支持3.6V-35V输入电压，高达2A可编程电流限，并具备Sensor-less FOC控制，可编程速度曲线 (6 点)和闭环/开环角度控制，支持0V至3.3V DC输入或50Hz至100kHz PWM输入，内部电荷泵支持100%占空比，且具有I2C接口，同时拥有固有保护功能且符合 AEC-Q100 Grade 1 认证，无感方式使用更加方便，不必考虑霍尔传感器摆放的位置和公差等元素。

介绍完新产品后，瞿松先生又对MPS电机MCU的布局向大家进行了介绍。

MPS的MCU可向用户提供专用于电机驱动应用的嵌入式微控制器，一体化（All-in-one）解决方案，该解决方案由MCU + 驱动器 + Mosfet（可选）组成，且MPS系列产品易于设计，可扩展以适应各种产品并支持专用电机算法和固件，加速客户产品上线时间。

瞿松先生向大家介绍了MPS三种电机驱动MCU的解决方案，首先单片MCU采用Cortex M0（90MHz）、满足电机周边设备、电机发动机相关需求，可应用于鼓风机/风扇/泵、电器、压缩机等。

除此之外，MPS还提供MCU+电机预驱动解决方案，其具有AEC-Q100相关特性，也采用采用Cortex M0（90MHz），且集成3相预驱动、外部MOSFET可实现大功率、LIN TRX（可选），可应用于鼓风机、风扇 、压缩机、泵等。

MCU +电机功率级解决方案具有AEC-Q100相关特性，采用Cortex M33（150MHz），且集成3相带MOSFET驱动器，可实现高达 5A 连续电流和LIN TRX（可选），应用于智能执行器 、热管理（阀）、步进电机、直流无刷电机等。

MPS在模拟芯片领域深耕多年，如今正逐渐向数模混合领域进军发展。电机驱动MCU（微控制器）产品布局就是加强MPS在电机驱动和汽车电子市场优势的进一步布局。

而上述三种解决方案的优势首先要看它的产品特性，采用Cortex M0（90MHz），4个OPA（运算放大器），带宽为8MHz，SL为4.5V/μs；CMRR为90dB）；PWM/时钟/数字接口参考输入，CORDIC + 32bit DIV，4xCMP，内部片上振荡器（±2%），有低功耗待机模式。

第二则是MPS控制引擎的强大性能，其综合算法适用于各种电机（BDC、BLDC、步进等），具有非零速启动、高转矩启动、灵活的控制环路和免代码（Code-Free）等特点。

第三点是其解决方案的高集成度，集成三相驱动器（MPF6628x）、三相功率级（MPF6625x）；固有保护功能包括：可调节死区时间控制；可调短路保护（SCP）、过流保护（OCP）、过压保护（OVP）、过温保护（OTP），欠压锁定保护（UVLO）及故障显示输出。

最后一点是高性能，Cortex-M33（150MHz）产品有4个OPA（带宽为12MHz，SL为8.5V/μs，CMRR为90dB），4个16bit PWM，具有CLC（紧凑型逻辑控制）功能。

MPS产品覆盖应用范围广，优势突出，并且客户可购买完整的一体化解决方案。其在工业范围内可应用于工业风扇，吊扇、油泵 (3-ph)、水泵、制冷风扇，吊扇 、电动工具、机器人 (清洁, 自动化 ) 、电器 (空调 )、阀门控制、压缩机、云台、直流无刷电机.

而在汽车领域，则可应用于智能执行器 、油泵 (3-ph) 、水泵、风扇、进气格栅、阀门控制、直流无刷电机、步进电机等。

在发布会的最后设置了提问环节，面对媒体记者的提问，瞿松先生表示，MPS在汽车软件上由团队在开发软件，电机驱动是执行机构，其控制算法让客户无需做软件编程，但其应用很灵活，让客户可进行调节，大的SOC无法替代MCU的执行力，其产品的自适应算法设有内部算法监测，对电感电阻进行检测，目前仍在做实时监测算法的研究。

对于满足车规标准的因素，瞿松先生表示，代工厂的工艺要经过严格的认证，这是最基本的。因为所有的代工厂对汽车产品都有不同的流程，甚至每一步工艺都会加上特别的质量管控，如果没有经过车规认证，就无法满足要求。其次就是设计方面，设计环节是将不同公司区分开来的关键，在设计方面要由自己的特点，能够保证可靠性、EMC等方面符合要求。翟松先生说：“要满足车规要求是一个非常复杂的过程，需要很多年经验的积累。虽然我们用的晶圆厂和其他厂商类似，但我们有自己多年总结出来的经验，能够帮助我们的客户满足车规要求，因此设计更为重要。

翟松先生同样对MPS的未来进行了展望，未来MPS将进一步完善核心竞争力，同时进一步加大汽车电子领域与电机驱动MCU方向的投入力度，拓宽产品布局。

EEPW同样也希望MPS设计出更优秀的产品，不断更新迭代，在保持市场竞争力的同时为未来科技生活不断做出贡献，希望MPS越来越好。

关键词： MPS 新能源汽车 电机驱动

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