單芯片、BLDC（無刷直流電機）驅動控制芯片主流發展趨勢
2023-4-23 11:53:58??????點擊：
下游應用需求多元化、電機控制任務復雜性增長推動與BLDC電機配套的高性能電機驅動控制芯片發展。隨著消費者生活水平的提升以及消費市場的消費升級，終端市場對電機控制性能提出了更高的要求，不僅限于電機開關或簡單變檔的控制，還需要電機能夠實現高效率、低噪音、多功能的復雜控制任務，例如變頻冰箱、變頻空調的比例逐年上升，料理機、洗碗機等廚電均有了多種多樣的功能供消費者選擇，吹風機、吸塵器等小家電在追求高轉速的同時追求低噪音、低振動的控制效果，以上更高的性能要求均需要控制芯片予以實現，從而對芯片設計公司提出了更高的要求。
從方波控制向有感SVPWM、FOC方向發展。BLDC電機控制中，算法的優劣直接影響電機的控制性能，進而影響終端市場的客戶體驗。算法自身隨著技術的發展不斷進行迭代更新，從方波控制向有感SVPWM、FOC方向發展，伴隨控制性能不斷提升，算法復雜度也隨之提升，對控制芯片的計算量和計算速度的要求也越來越高。不同的終端應用有著不同的需求，控制算法的選擇具備更多的可考量性。
各種控制算法均有各自的優缺點，具體的選擇需要依據最終應用領域而定，無感FOC控制算法最為先進，能夠最大程度上實現高效率、低振動、低噪音以及高響應速度等控制目標，因此逐漸成為主流趨勢。無感FOC算法復雜，調試參數較多，對算法設計團隊有極高要求。發行人擁有全系列產品，可以滿足不同客戶對控制算法的不同需求，為終端客戶提供整體系統級解決方案。
不同控制算法情況對比
高集成度一直是集成電路設計行業不斷探索的目標。就電機驅動控制專用芯片而言，如果單顆芯片能集成更多的器件和功能，則其應用于具體下游產品時，可大大簡化外圍電路、減少外圍器件，更好地滿足終端應用需求，實現降本增效，提升整體方案的可靠性。
從方波控制向有感SVPWM、FOC方向發展。BLDC電機控制中，算法的優劣直接影響電機的控制性能，進而影響終端市場的客戶體驗。算法自身隨著技術的發展不斷進行迭代更新，從方波控制向有感SVPWM、FOC方向發展，伴隨控制性能不斷提升，算法復雜度也隨之提升，對控制芯片的計算量和計算速度的要求也越來越高。不同的終端應用有著不同的需求，控制算法的選擇具備更多的可考量性。
各種控制算法均有各自的優缺點，具體的選擇需要依據最終應用領域而定，無感FOC控制算法最為先進，能夠最大程度上實現高效率、低振動、低噪音以及高響應速度等控制目標，因此逐漸成為主流趨勢。無感FOC算法復雜，調試參數較多，對算法設計團隊有極高要求。發行人擁有全系列產品，可以滿足不同客戶對控制算法的不同需求，為終端客戶提供整體系統級解決方案。
不同控制算法情況對比
高集成度一直是集成電路設計行業不斷探索的目標。就電機驅動控制專用芯片而言，如果單顆芯片能集成更多的器件和功能，則其應用于具體下游產品時，可大大簡化外圍電路、減少外圍器件，更好地滿足終端應用需求，實現降本增效，提升整體方案的可靠性。
BLDC驅動控制芯片市場競爭呈現三大特點：1）通用MCU芯片架構和專用芯片架構和諧共存。2）各廠商在對應領域建立起相對競爭優勢，如：峰岹科技公司在高速吸塵器、直流變頻電風扇、無繩電動工具等領域，已具有重要行業地位；在變頻白色家電等領域，國外廠商如TI、ST等保持強大競爭力，以峰岹科技公司為代表的國內廠商處于沖擊對手市場份額態勢；3）各自廠商均在不同程度加強與終端品牌的合作，就不同領域的BLDC電機控制場景需求，開展定制性產品開發，從而取得先發產品供應地位。
GC4931F/S 是一款三相無刷直流電機預驅動芯片。 芯片可以驅動N型功率MOSFET，最高電源到 36V。芯片狀態切換邏輯受三個相位差為 120°的霍爾輸入確定。芯片集成固定衰減時間的脈沖調制來控制電流并且抑制勵磁涌流；堵轉保護時間可調；過溫保護，過壓監測，同步整流等等。其中內置的同步整流器通過在衰減周期內，打開合適的低內阻的開關管以取代反向續流二極管來降低功耗。當芯片監測到過壓時芯片會關斷同步整流以減小變化電流引起的電源電壓波動。
GC4931F/S 的邏輯輸入腳有使能控制（ENABLE），方向控制（DIR），剎車控制（BRAKE）；邏輯輸出腳有 FG1，FG2 與霍爾信號對應，可以用來監測轉動速度。芯片工作溫度從-20~105℃。封裝形式采用 5mmx5mm 的 QFN 28 腳，底部有散熱片。
GC4931F 工作電壓低至 4.7V，GC4931S最低工作電壓在 7V.
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