簡(jiǎn)化您的汽車與工業(yè)電機(jī)控制設(shè)計(jì)。集成式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器正在改變汽車和工業(yè)電機(jī)控制設(shè)計(jì)方式。了解這些器件如何簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、提升可靠性并加快產(chǎn)品上市速度。
在當(dāng)今快速發(fā)展的汽車與工業(yè)市場(chǎng)中，對(duì)緊湊、高效且可靠的電機(jī)控制解決方案的需求日益增長(zhǎng)，這些方案已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵組成部分。將核心控制功能與電源管理功能集成于單一器件中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，能夠顯著加快設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)程。集成式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器不僅可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、減少元器件數(shù)量，還能夠提升系統(tǒng)的可靠性與性能。這些優(yōu)勢(shì)對(duì)于汽車車身電子、機(jī)器人以及工廠自動(dòng)化等應(yīng)用尤為重要。隨著汽車和工業(yè)系統(tǒng)日趨復(fù)雜，集成式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在滿足空間、成本和能效等嚴(yán)苛要求方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時(shí)也為更高級(jí)的功能與互聯(lián)能力提供支持。
主要優(yōu)勢(shì)
簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并減少元器件數(shù)量
三相系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成了電源管理電路、PWM 控制器以及電路保護(hù)功能，可與單片機(jī)形成理想搭配。通過(guò)將更多模擬功能集成到單一器件中，可以減少所需的外部元器件，從而簡(jiǎn)化 PCB 布局、縮小整體方案尺寸，并降低制造成本。
提升可靠性與成本效益
更少的元器件和連接意味著更少的潛在故障點(diǎn)。集成式解決方案能夠提高系統(tǒng)可靠性，這對(duì)于汽車和工業(yè)應(yīng)用尤為重要。
優(yōu)化通信能力
以 ATA6847L/P 為代表的器件集成了 LIN 收發(fā)器，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與 LIN 總線之間的直接通信。LIN 總線廣泛應(yīng)用于汽車車身電子系統(tǒng)，例如車窗升降、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)以及后視鏡控制等。
簡(jiǎn)化認(rèn)證與合規(guī)流程
由于集成式方案作為一個(gè)完整單元進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試，因此更容易滿足汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如 AEC?Q100）以及 EMC 電磁兼容要求。
增強(qiáng)診斷與控制功能
集成式方案通常具備故障診斷、電流檢測(cè)和保護(hù)機(jī)制等高級(jí)功能。電機(jī)控制器或 MCU 可通過(guò) SPI 接口獲取狀態(tài)信息并進(jìn)行控制；同時(shí)，ECU 還可借助集成的 LIN 收發(fā)器（如 ATA6847L/P）進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
應(yīng)用示例
汽車
工業(yè)
嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
智慧農(nóng)業(yè)
- 灌溉閥門、自動(dòng)投喂設(shè)備以及遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。
ATA6847、ATA6847L和ATA6847P SBC
這些用于無(wú)刷電機(jī)控制的三相無(wú)刷電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）采用先進(jìn)的絕緣體上硅（SOI）技術(shù)開發(fā)。該器件可與單片機(jī)及六個(gè)分立功率 MOSFET 配合使用，共同構(gòu)成完整的無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)控制單元。其柵極驅(qū)動(dòng)單元（GDU）通過(guò)六路專用并行輸入實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，而用于高側(cè)和低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)的電荷泵則支持 0% 至 100% 占空比運(yùn)行，從而滿足更加靈活的電機(jī)控制需求。此外，該 SBC 還集成了 5V 和 3.3V 低壓差穩(wěn)壓器（LDO）、電流檢測(cè)運(yùn)算放大器、反電動(dòng)勢(shì)（Back-EMF，原理圖中標(biāo)注為 BEMF）檢測(cè)模塊以及窗口看門狗等功能，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并提升整體可靠性。單片機(jī)可通過(guò) SPI 接口對(duì) ATA6847/ATA6847L 進(jìn)行配置與控制。
MCP8021/22：集成功率模塊、休眠模式及運(yùn)放功能的三相 BLDC 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器
MCP8021/22 是一款三相 BLDC 功率模塊，內(nèi)部集成了三個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器，可驅(qū)動(dòng)三組外部 NMOS/NMOS 晶體管對(duì)。這三個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器能夠在 12V 條件下提供 0.5A 峰值輸出電流，用于驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè) NMOS MOSFET。器件同時(shí)具備直通保護(hù)、過(guò)流保護(hù)以及短路保護(hù)功能。為降低系統(tǒng)待機(jī)功耗，該器件還加入了休眠模式，可實(shí)現(xiàn)典型值僅為 5 μA 的“鑰匙關(guān)閉（Key Off）”靜態(tài)電流。此外，MCP8021/22 還集成了 3.3V 或 5.0V LDO 穩(wěn)壓器，可為主控單片機(jī)及外設(shè)供電，并內(nèi)置過(guò)溫檢測(cè)功能以及多項(xiàng)用戶可配置功能。
MCP8027：集成功率模塊及休眠模式的三相 BLDC 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器
MCP8027 是一款三相 BLDC 功率模塊，內(nèi)部集成了三個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器，可用于驅(qū)動(dòng)三組外部 NMOS/NMOS 晶體管對(duì)。這三個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器能夠在 12V 工作條件下提供 0.5A 峰值輸出電流，以驅(qū)動(dòng)高側(cè)和低側(cè) NMOS MOSFET。器件具備直通保護(hù)、過(guò)流保護(hù)以及短路保護(hù)功能，可有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。此外，MCP8027 還加入了休眠模式，可將典型“鑰匙關(guān)閉（Key-Off）”靜態(tài)電流降低至 5 μA，從而有效減少待機(jī)功耗。
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