高度集成的半导体产品不仅是消费品潮流，也在电机控制领域逐步崭露头角。与此同时，无刷直流电机（BLDC）在汽车、医疗等多个市场中也展现出同样的趋势，其市场份额正逐步超越其他电机。随着BLDC电机需求增长和技术的日益成熟，其控制系统的发展策略也从单一的独立电路演变出三种不同模式：片上系统（SoC）、特定应用标准产品（ASSP）和双芯片组合。
这三种方案都能减少元件数量和设计复杂性，因此受到电机系统设计师的青睐。然而，每种策略都有其利弊。本文将探讨这三种方案及其在设计集成度与灵活性之间的平衡。
图1展示了传统的独立BLDC电机系统结构。基本电机系统包含电源、电机驱动器和控制单元三个模块。图1展示了这种传统的独立电机系统设计。系统通常采用一个简单的带集成闪存的RISC处理器，通过控制栅极驱动器来驱动外部MOSFET。处理器还可以通过集成的MOSFET和稳压器直接驱动电机。
SoC电机驱动器集成了上述所有模块，并具有可编程性，适用于各种应用。它是空间受限应用的理想选择。皖南电机但处理性能较低，内部存储空间有限，无法应用于需要高级控制的电机系统。SoC电机驱动器IC的另一个缺点是开发工具有限，缺乏固件开发环境。
ASSP电机驱动器针对特定领域设计，一切针对狭义应用优化。皖南电机价格表它占用空间极小，无需软件调整，是空间受限应用的理想选择。图2展示了10引脚DFN风扇电机驱动器结构。安徽皖南电机 由于ASSP电机驱动器通常专注于大批量生产应用，因此性价比高。但缺乏可编程性，无法调节驱动强度，限制了其适应市场需求的能力。
图2展示了独立风扇电机驱动器结构。
尽管高集成度是电子产品的一大趋势，但仍有大量应用需要具有丰富模拟驱动器和智能模拟单片机的双芯片解决方案。双芯片策略允许设计人员从各种单片机中进行选择，支持采用梯形或正弦驱动技术的有传感器或无传感器换向。配套驱动器芯片的选择至关重要。理想的配套芯片应具备以下特性：
高效的可调节稳压器，降低功耗并为各类单片机供电；
监视和后台处理模块，确保电机安全运行，实现主机与驱动器之间的双向通信；
可优化性能的可选参数，无需额外编程工作量；
适用于MOSFET或BLDC电机的额定功率驱动器。
图3展示了双芯片解决方案示例，采用功能丰富的三相电机驱动器与高性能数字信号控制器（DSC）驱动六个N沟道MOSFET，实现永磁同步电机（PMSM）的磁场定向控制。如果简单的六步控制架构足够，则可以使用成本低廉的低端8位单片机替代DSC。当选择具有近似额定功率的BLDC电机时，即使不改变驱动电路也能实现上述控制。
图3展示了具有外部MOSFET的双芯片BLDC解决方案。
总体来说，采用SoC和ASSP电机驱动器时，电机系统设计师在减少元件数量的同时，灵活性也达到中等水平。然而，这类高度集成的解决方案存在各自的局限性，如固定功能、有限存储容量和处理能力。表1比较了上述三种主要的BLDC电机控制策略。
与分立式设计相比，现代电机控制与驱动解决方案降低了物料成本，缩短了系统开发时间，同时不影响针对所选BLDC电机进行优化的系统。半导体供应商提供的硬件和固件参考设计及库可大大缩短开发时间，加快将高级电机控制和驱动概念投入市场的步伐。
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