完善核心競爭力,助力新能源汽車實現更好的智能化——MPS電機驅動媒體發布會

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

圖：MPS模擬產品線總監瞿松先生

在工業市場中，MPS在電機驅動領域可謂是“巨頭”，其有深厚的技術積累，在電機智能化方向不斷努力，對控制算法和封裝技術進行優化升級并擁有一套健全的功能安全體系和完善的系統布局，不斷產出優質的高功率密度功率級產品。MPS電機驅動系列產品分為步進、無刷及H橋三大類型，其電機產品在打印機、機器人、汽車、醫療及家電等9類設備中均有應用，其中無刷類產品應用最為廣泛。

近年來工業市場需求不斷擴大、技術工藝不斷更新，MPS在電機驅動方向不斷更新迭代，用高技術高服務的標準不斷滿足市場和客戶的需求。

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

MPS在汽車電子與電機領域全面布局，其產品涵蓋四大領域：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）、Headlight （大燈控制）、Headlight Cooling Fan（大燈冷卻風扇）、Door Handle（門鎖）、Window Lift（車窗調節）、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（車內照明）、 Display Backlighting（屏幕背光顯示）、Display Local Dimming（區域調光顯示）、Thermal Management（熱管理）、Valve (…)（水閥、氣閥等）、Smart Actuator（智能執行器）、HVAC（暖通空調系統）、Display Cooling Fan（通風顯示）、Rotating Screen, etc（旋轉屏）

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

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）、Oil Pump（車載油泵）、Water Pump（車載水泵）、Injector（直噴驅動）

隨后瞿松先生向大家介紹，域控制器（DCU）的出現打破了傳統思維方式，實現了更高的集成度和多元化功能，與電機驅動直接相關，分布式智能電機執行部件具有諸多優勢，包括更少的線束、減輕重量與尺寸、實現功耗與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行部件。

在介紹完MPS在電機產品市場的應用后，另一位主講人，MPS中國區電機驅動和傳感器產品BD經理潘興卓先生向大家介紹了MPS在汽車級電機驅動的幾款新產品，這幾款產品后續會陸續上線。

圖：MPS中國區電機驅動和傳感器產品BD經理潘興卓先生

第一款新品是8路汽車級驅動帶SPI（40V, 8路 PWM），其產品在座椅控制中有廣泛應用，具有6V-40V輸入電壓及64mA柵極驅動電流，Charge Pump用于實現外部 N-MOS 防反電池保護和實現高端柵極驅動支持100%占空比，具備8路脈寬調制（PWM）發生器和看門狗計時器，在高集成度的同時還提供SPI串聯控制接口和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，簡化用戶設計。

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

輸入PWM/DIR、IN1/IN2、獨立-PWM、并聯等設置串聯控制接口(MPQ661x)，潘興卓先生介紹，該產品兼容 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。

第三款產品應用于車內電氣控制方面——汽車級步進電機驅動（36V/0.5A），這款產品在車大燈控制方面有廣泛應用，該產品支持4V-36V 輸入電壓,和0.5A連續輸出電流，具備2個內部全橋驅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。

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

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

最后一款產品是汽車級三相無感BLDC電機驅動（35V/1A），主要用于汽車中需要長時間運轉的風扇和泵類，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/開環角度控制，支持0V至3.3V DC輸入或50Hz至100kHz PWM輸入，內部電荷泵支持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動應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 + 驅動器 + Mosfet（可選）組成，且MPS系列產品易于設計，可擴展以適應各種產品并支持專用電機算法和固件，加速客戶產品上線時間。

瞿松先生向大家介紹了MPS三種電機驅動MCU的解決方案，首先單片MCU采用Cortex M0（90MHz）、滿足電機周邊設備、電機發動機相關需求，可應用于鼓風機/風扇/泵、電器、壓縮機等。

除此之外，MPS還提供MCU+電機預驅動解決方案，其具有AEC-Q100相關特性，也采用采用Cortex M0（90MHz），且集成3相預驅動、外部MOSFET可實現大功率、LIN TRX（可選），可應用于鼓風機、風扇 、壓縮機、泵等。

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

MPS在模擬芯片領域深耕多年，如今正逐漸向數?；旌项I域進軍發展。電機驅動MCU（微控制器）產品布局就是加強MPS在電機驅動和汽車電子市場優勢的進一步布局。

而上述三種解決方案的優勢首先要看它的產品特性，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/數字接口參考輸入，CORDIC + 32bit DIV，4xCMP，內部片上振蕩器（±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、高轉矩啟動、靈活的控制環路和免代碼（Code-Free）等特點。

第三點是其解決方案的高集成度，集成三相驅動器（MPF6628x）、三相功率級（MPF6625x）；固有保護功能包括：可調節死區時間控制；可調短路保護（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產品覆蓋應用范圍廣，優勢突出，并且客戶可購買完整的一體化解決方案。其在工業范圍內可應用于工業風扇，吊扇、油泵 (3-ph)、水泵、制冷風扇，吊扇 、電動工具、機器人 (清潔, 自動化 ) 、電器 (空調 )、閥門控制、壓縮機、云臺、直流無刷電機.

而在汽車領域，則可應用于智能執行器 、油泵 (3-ph) 、水泵、風扇、進氣格柵、閥門控制、直流無刷電機、步進電機等。

在發布會的最后設置了提問環節，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軟件，電機驅動是執行機構，其控制算法讓客戶無需做軟件編程，但其應用很靈活，讓客戶可進行調節，大的SOC無法替代MCU的執行力，其產品的自適應算法設有內部算法監測，對電感電阻進行檢測，目前仍在做實時監測算法的研究。

對于滿足車規標準的因素，瞿松先生表示，代工廠的工藝要經過嚴格的認證，這是最基本的。因為所有的代工廠對汽車產品都有不同的流程，甚至每一步工藝都會加上特別的質量管控，如果沒有經過車規認證，就無法滿足要求。其次就是設計方面，設計環節是將不同公司區分開來的關鍵，在設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：“要滿足車規要求是一個非常復雜的過程，需要很多年經驗的積累。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出來的經驗，能夠幫助我們的客戶滿足車規要求，因此設計更為重要。

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域與電機驅動MCU方向的投入力度，拓寬產品布局。

EEPW同樣也希望MPS設計出更優秀的產品，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。