根据yh research的统计数据,2022年中国汽车驱动电机市场规模为308.36亿元,预计2029年将达到1184.73亿元,其间年复合增长率(cagr)高达20.30%。当然,汽车对于电机的需求不只是驱动,正如mps 模拟产品线总监瞿松(song qu)在“mps电机驱动媒体发布会”上所言:“当前和未来,新能源汽车都将快速成长,更好的舒适性带来更多的电机应用需求。”
mps 模拟产品线总监瞿松(song qu)
汽车电机需求爆发,与之匹配使用的电机驱动产品也必然有着广阔的发展蓝海。
电机在汽车上应用广泛
很多业者都认为,目前全球新能源汽车发展正处于“黄金二十年”周期里,由于新能源汽车在电动化方面的全面升级,汽车对于电机的需求开始大爆发。瞿松围绕时下热门的域控制器(dcu)概念对此进行了介绍。
dcu的出现打破了传统的思维方式,相比于聚焦特有功能,dcu的目标则瞄准于集成度、功能多元化,直接和马达驱动相联系。dcu之所以引人注目,还由于它引导汽车供应商将研发资金集中在单个的子系统上,而不是十几个以上的不同子装置。 想要实现如此复杂而强大的dcu,汽车供应商不再只依赖大多数现有的成品ic,而更倾向于精心设计的集成化器件和更多的电机执行部件。分布式电机执行部件可以带来众多优势,包括更少的线束、减轻重量与尺寸,在功耗与emc性能间达到良好平衡,更加优良的性价比。
在介绍时,瞿松提到了一些典型的应用,比如车身域里的车身控制模块、座椅通风、大灯控制、大灯冷却风扇、门锁、车窗调节、天窗、尾门控制、座椅控制等;座舱域中的抬头显示、激光雷达、车内照明、屏幕背光显示、区域调光显示、热管理、水阀、气阀等;底盘域中的制动系统、线控制动系统、悬挂系统、电子车身稳定性控制系统等;动力域中的牵引逆变器、车载充电机、 车载 dc/dc 变换器、电池管理系统、车载油泵、车载水泵、直喷驱动等。
mps 在汽车电子中的电机应用
瞿松指出,对于上述应用需求,mps的电机驱动产品都能够满足。
mps发布多款电机驱动新品
此次mps电机驱动媒体发布会上,该公司发布了多款电机驱动新品,给相关应用带来“杀手锏”功能,帮助汽车行业用户更好地实现dcu和其他电机应用方案。mps中国区电机驱动和传感器产品bd经理patrick pan在会上具体介绍了这些产品。
mps中国区电机驱动和传感器产品bd经理patrick pan
其中,mpq662x和mpq661x系列主要面向车身控制应用。mps推出的mpq662x系列是8路pwm汽车级驱动产品,提供6v-40v 输入电压和64ma 栅极驱动电流,可以同时驱动4个有刷电机。该系列器件具有8 路脉宽调制(pwm)发生器,可以大幅简化用户设计。其 charge pump 可用于实现外部 n-mos 防反电池保护和实现高端栅极驱动支持 100% 占空比。另外,mpq662x系列还有出色的保护特性,包括短路保护、栅极驱动故障检测、开路/短路负载检测、欠压锁定保护和过压保护等。该系列器件符合aec-q100 grade 1认证。
mpq661x系列是汽车级全桥马达驱动,提供2.7v-36v 输入电压和 8a 连续输出电流,内部全h-桥驱动可支持 100% 占空比,mosfet 导通电阻: hs+ls= 40mω,多种mode可选,如输入 pwm/dir、in1/in2、独立-pwm、并联等设置模式,可兼容 3.3v 和 5v 逻辑电源。mpq661x系列具有开路检测、过流保护、欠压锁定保护和过温保护等保护特性,符合aec-q100 grade 1认证。
面向内部电气控制应用,mps还推出了汽车级步进电机驱动、汽车级三相电机驱动和汽车级三相无感 bldc 电机驱动产品,它们也都具有出色的集成特性和保护特性。
从电机驱动到电机mcu
当然,mps并不仅仅停留在模拟芯片领域,也在逐渐向数模混合领域拓展。尤其是电机mcu的产品布局,将会进一步加强mps在电机驱动与汽车电子市场的全面布局。
瞿松表示,电机驱动的应用已经非常广泛,数模混合让mps在电机驱动方面能够“两条腿走路”,可以覆盖更多的终端需求。mps的电机mcu是智能驱动产品,和通用mcu有很大的不同,其主要的产品特性包括:
·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:mcu + 驱动器 + mosfet(可选)
·易于设计,可扩展以适应各种产品
·支持专用电机算法和固件,加速ttm
由于mcu内核和集成度的不同,这些电机mcu可以分为三大类,包括电机mcu,mcu与三相预驱集成,mcu与三相驱动、mosfet集成。
瞿松强调,mps电机mcu就是针对电机驱动而设计的一体化解决方案。这些产品不仅具有高性能和高集成度产品优势,同时也会搭载mps的控制引擎,包括适用于各种电机的综合算法、非零速启动功能、高转矩启动功能、灵活的控制环路等。最终要实现的目标就是,让用户在拿到这些电机mcu后,通过免代码(code-free)的方式就可以实现性能领先的电机驱动方案。
在汽车领域,mps电机mcu可用于智能执行器、油泵 (3-ph)、水泵、风扇、进气格栅、阀门控制、直流无刷电机、步进电机等丰富的场景。同时,mps的电机mcu也面向工业应用,比如工业风扇、电动工具、阀门控制和压缩机等。
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