Qorvo 电机与电源应用部门经理李方哲在日前的一场电机控制相关的在线研讨会中指出，近年来，无论是交流应用领域还是直流应用领域，都越来越多的电器转向了 BLDC 的方案，这就带来了 BLDC 方案的需求。而目前，市场上有很多电机控制的方案选择，为此 Qorvo 的客户在与他们交流的时候，会在如何选择方案上提出很多咨询。
因此在这个线上研讨会中，李方哲对当前的电机控制的相关方案做了一个介绍。 李方哲指出，如下图所示，我们可以看到，现在有三种方案可以来实现电机控制设计，分别是一个 MCU 加大量外围模拟器件组成的分立方案（如图左侧）、一个 ASIC 加少量外围模拟器件组成的 ASIC 方案（如图右侧）和把所有器件集成到一个封装内的集成化方案。 “我们不能很简单地说这些方案哪个更优，而是应该根据应用场景的不同，来选择更适合的方案”，李方哲说。 从他的介绍我们得知，分立方案这个方案拥有通用性和搭配的灵活性，但需要比较多的芯片数量，这就使得最后 layout 出来的 PCB 板面积比较大； 来到 ASIC 方案，毫无疑问将获得更好的电路设计，但因为他们很多情况下是针对特定应用而设计的方案，所以其功能、包括算法都是固化的，且其拥有规定的电压范围，这就让他们在应用的时候丧失了灵活性； 至于集成化方案，他们拥有更少的元器件、更优化的电路设计，且拥有相当的灵活性（通过软件配置），又因为他们将大部分元器件集成到一个封装里，这使得他们可以在产品上体现更多的创新性功能，但与此同时，他们的缺点也相当明显。如可替代性几乎为零，无法兼容和可维修性过低，就是其典型劣势。 为了更详细说明不同方案的优劣势，李方哲分别对其组成和工作原理做了更深入的阐述。 李方哲指出，如下图所示，这是一个典型的分离式设计方案。主要由 MCU、门级驱动、比较器和放大器这几大模块组成，因为这些模块都要供电，这就对电源提出了很高的需求，但因为在这种方案里，各个部件都是独立的，所以在灵活性和可维修性上，都有其余两种所无法比拟的优势，但因为方案需要在 PCB 板上放不上很多器件，那就意味着开发者很难把产品做得很小。 在 ASIC 方面，马达的 U/V/W 三根控制线直接连到了芯片的引脚，说明驱动方面设计极简。这个芯片是 180 度的正弦波驱动，需要外挂 HALL 传感器来检测转子位置。芯片设有转速输出及转速调节输入脚位，需要一个简单的控制器来做转速闭环控制。另外，为了给芯片供电，还需要搭配一个降压电路。 在第三种，就是 MCU+IPM 的方案，下图黄色框图内就是 IPM 架构，跟 ASIC 不一样，这个方案更有灵活性。同时这个方案的信号采集是放在 MCU 里，那就使得整个方案的驱动变得更简单、电路也很优化。但前面也说道，这个方案拥有不可替换、功率段是固定下来的劣势。 “现在的马达控制发展的趋势是集成化，芯片厂商把包括 MOS 驱动部分在内的大部分元器件都集成到一个芯片封装里面。这种方案带来的优势是器件会更少，线路会更优化，也有灵活性。而劣势就是厂商之间的器件脚位不兼容，且更换成本较高。又因为驱动被封装到芯片里，所以其耐压程度也受到了限制。”，李方哲接着说。 在电机控制方面，除了硬件有多个不同的选择外，在驱动方面也有两种选择，那就是 FOC 和方波。这些方案都各有优劣势，开发者该如何选择呢？ 李方哲首先强调，不管是 FOC 控制还是方波控制，虽然都是利用定子制造旋转磁场拖动转子转动，但控制算法不尽相同。如下图可以看到，FOC 在高频噪声、可控性、控制多样性和转速范围都很有优于方波的表现。而方波的优势则体现在开关损耗、功率器件选型、MCU 性能选择、马达一致性和相关的硬件设计方面。 “因为控制原理的不一样，方波控制不需要 MCU 拥有更强的性能，在硬件设计上，也无需像 FOC 要考虑太多板子上的 EMI 干扰，简化开发者的设计”，李方哲说。 “总结而言，正弦波以性能取胜，方波方案则在成本上有很大的优势。但是我们必须强调一点，方波在某些方面性能也好于 FOC，因此我们在选择方案的时候，可以参照上表选择适合自己的方案”，李方哲补充说。 具体到 FOC 方面，市场上也有三电阻电流采样或者单电阻电流采样的方案，那么这两种方案有各有怎样的优劣势呢？ 首先看三电阻电流采样，根据李方哲介绍，这种方案因为拥有均衡的 PWM，有充足的时间去采样，这就使得他们在低速过程中表现比较好，并且没有太多的振动。这是单电阻方案所不能比拟的。据了解，后者在低速的时候，抖动情况非常明显。此外，在刹车控制方面，三电阻的方案也优于单电阻方案。 再看单电阻采样，因为这个方案采用的是总线电流采集的方式，那就使得其成本比较低，能很容易地检测到总线电流，电流检测也相对容易。在硬件设计上也比较简单，因为只有一路直流电流。但三电阻方案则相对复杂，因为他们采样的是多路的交流电流。 “总结而言，在 MCU 资源够的情况下，单电阻方案基本上能满足客户的需求，因为他们相对简单，且成本较低，工程师也希望能在这个方案上给客户提供更多的支持”，李方哲说。 来到 Qorvo 方面，则可以通过 PAC 系列芯片给电机控制市场提供支持。 据李方哲介绍，所谓 PAC，也是就 Power Application Controller 的简称，中文就是电源应用控制器。因为 Qorvo 收购的 Active-semi 之前专攻 AC-DC 类产品，而这系列则是看到当前需求基于之前的经验而开发出来的“新”控制器。 “我们这种方案的优点是可以把方案做得更小，也很灵活，功能也不错”，李方哲说。而从上图我们可以看到，这种集成化的方案不但在元器件上有极大的优势，甚至在成本方面，也有着其他方案难以企及的。 从下图可以看到，除了工业领域的 380V 方案以外，Qorvo 几乎覆盖了所有的电机控制应用领域。李方哲还透露，Qorvo 在今年有望会推出车规级的 PAC 产品，进军汽车领域的电机控制市场。 为了进一步说明 PAC 系列产品的优势，李方哲以 PAC5527 为例对其进行深入说明。 如下图所示，Qorvo 的 PAC 系列在电源部分没有用到电感，而是只用两个电容就实现 24V 输入的电压转换。因为 Qorvo PAC 芯片的引脚是直接拉线连接到功率器件，中间没有电阻，这就给其带来成本低、板子小的优势。 “另外，我们这个方案还是可调节的。芯片里面有多级恒流源，可以让电机运转过程中可以更灵活地调整，我们这种集成不是简单的一加一等于二”，李方哲强调。 除了硬件，我们的软件也必须要做相应匹配，我们开发了很多高性能的功能算法模块，并一直在持续革新中。有着有其他方案所没有的优势。 “我们的 PAC 有一个生态系统，这几年也一直致力于打造这个系统，便利开发者的设计”，李方哲说。他进一步指出，在硬件方面，Qorvo 除了提供评估板，还会提供很多相关设计参考；在软件方面，也是比较齐全，SDK 方面，Qorvo 也解决了行业内的通用需求，同时还有相当成熟的，对第三方开发环境的支持功能。在售后方面，我们国内会有全方位的支持。 对于电机控制开发者来说，PAC 是个不错的选择。为了满足更小的方案尺寸以降低系统成本，小型化和高功率密度成为了近年来DCDC和LDO的发展趋势，这也.... 电子设计 发表于 07-01 09:48 •
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NCP785A 线性稳压器 10 mA 450 V 超低Iq 高PSRR A是一款高性能> 10mA线性稳压器，可提供高达450 V DC工作和700V DC最大工作输入电压范围。它是工业和家庭自动化等高输入电压应用的理想选择，智能电表，家电。 NCP785A提供±5％的输出电压精度，极高的电源抑制比和典型的超低静态电流。 15μA。 NCP785A非常适合恶劣的环境条件.NCP785A提供固定输出电压：3.3 V，5.0 V，12 V，15 V.SOT-89封装提供良好的散热性能和非常小的PCB尺寸。 特性 优势 工作输入电压：高达450 VDC 允许直接交流电源连接 PSRR：120 Hz时为80 dB 有效降低输入纹波 静态电流：15μA典型值 大大降低空载功耗 SOT89包 非常适合空间受限的应用 应用 终端产品 工业，家庭自动化，白色家电，照明 低功耗MCU应用电源 尺寸更小，无负载高效替代电容式滴管 断路器 烟雾传感器 家用电器 智能电表 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 12:02 • 374次
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MDC3105 继电器驱动器 5.0 V 电器驱动器旨在用集成的SMT部件替换三到六个分立元件的阵列。它可用于切换3至6 Vdc感应负载，如继电器，螺线管，白炽灯和小型直流电机，无需使用续流二极管。 特性 在直流继电器线圈和敏感逻辑电路之间提供稳健的驱动器接口 优化从3开关继电器V至5 V导轨 能够在5 V下驱动额定功率高达2.5 W的继电器线圈 具有低输入驱动电流和良好的背对背瞬态隔离功能 内部齐纳二极管消除了对自由二极管的需求 内部齐纳钳位路径感应电流接地以实现更安静的系统操作 保证关闭状态，无输入连接 支持Larg具有最小断态泄漏的系统 符合1C类人体模型的抗ESD能力 低饱和电压允许使用更高电阻的继电器线圈，从而减少系统电流漏极 应用 电信：线路卡，调制解调器，应答机，传真机，功能手机电子Hook Switch 计算机和办公室：复印机，打印机，台式电脑 消费者：电视和录像机，立体声接收器，CD播放器，盒式录像机，电视机顶盒 工业：小家电，白色家电，安全系统，自动测试设备，车库门开启器 汽车：5.0 V驱动继电器，电机控制，电源锁，灯驱动器 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 11:02 • 453次
AMIS-30512 微步电机驱动器 0512是一款用于双极步进电机的微步进步进电机驱动器。芯片通过I / O引脚和SPI接口与外部微控制器连接。它具有片上稳压器，复位输出和看门狗复位功能，能够为外围设备供电。 AMIS-30512包含一个电流转换表，根据NXT输入引脚上的时钟信号和DIR（方向）寄存器或输入引脚的状态，进行下一个微步。该芯片提供所谓的速度和负载角输出。这允许基于负载角度创建失速检测算法和控制回路以调节扭矩和速度。它采用专有的PWM算法实现可靠的电流控制。 AMIS-30512采用I2T100技术，可在同一芯片上实现高压模拟电路和数字功能。该芯片完全兼容汽车电压要求。 AMIS-30512非常适用于汽车，工业，医疗和海洋环境中的通用步进电机应用。 特性 用于两相步进电机的双H桥 可编程峰值电流上升使用5位电流DAC达到800 mA 片上电流转换器 SPI接口 速度和负载角度输出 从全步到32步的七步模式 完全集成的电流检测 自动选择快速和慢速衰减的PWM电流控制 低EMC PWM可选择的电压斜率 有源反激二极管 完整输出保护和诊断 热警告和关机 兼容3.3 V微控制器，5.0 V... 发表于 07-30 11:02 • 299次
NCP4688 LDO稳压器 150 mA 低压差 高PSRR 低噪声 8是一款CMOS 150mA LDO线性稳压器，具有高输出电压精度，具有低噪声输出电压和高纹波抑制性能。低输出噪声电平10uVrms通常保持在任何输出电压。非常常见的SOT23-5封装和小型uDFN 1x1封装适用于工业应用，便携式通信设备和RF模块。 特性 优势 非常高的80 dB PSRR 非常好的噪音消除装置 非常小的包装1x1mm 非常浓缩的PCB的想法 应用 家用电器，工业设备 有线电视盒，卫星接收器，娱乐系统 汽车音响设备，导航系统 笔记本电脑适配器，液晶电视，无线电话和专用局域网系统 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 10:02 • 1179次
NCP59800 LDO稳压器 1 A 低压差 低Iq 低噪声 带使能 00是1 A低压差线性稳压器（LDO）系列，提供高电源纹波抑制（PSRR）和超低输出噪声。该系列LDO采用先进的BiCMOS工艺实现了非常好的电气性能。它是电信设备中使用的噪声敏感模拟RF前端的理想选择。 NCP59800采用3 mm x 3 mmDFN8封装。 特性 优势 2.2 V至6.0 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 低典型静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差：200 mV典型值。在Iout = 1 A（Vout = 2.5 V） 扩展电池范围 极低噪音，15μVrms/ V通常 适用于噪音敏感的应用程序 可调软启动 限制浪涌电流 线路精度±2.5％。负载和温度范围 高输出电压精度 热关断和电流限制保护 保护产品和损坏的系统 使用4.7μF陶瓷输出电容稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电信基础设施 音频 高速I / F（PLL / VCO） 电信设备 工业控制 网络设备 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 09:02 • 596次
NCP177 LDO稳压器 500 mA 低压降 高PSRR 低Iq 是一款超低压降稳压器，可提供高达0.5 A的负载电流，并在25°C时保持0.8％的出色输出电压精度。 1.6 V至5.5 V的工作输入电压范围使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项，其他产品可根据要求提供，范围为0.7 V至3.6 V.NCP177可完全防止过热和输出短路。启用功能。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项，范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差：200 mV典型值。在Iout = 0.5 A（1.8V版本） 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8％精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机，图像传感器... 发表于 07-30 07:02 • 313次
NCP3101 同步降压稳压器 PWM 6.0 A 1是一款高效率，宽输入，高输出电流，同步脉冲宽度调制（PWM）降压稳压器，采用2.7 V至18 V电源供电。该器件能够产生低至0.8 V的输出电压.NCP3101可通过内部设置的275 kHz振荡器驱动的MOSFET开关连续输出6 A电流。 40引脚器件提供最佳集成度，以减小电源的尺寸和成本。 NCP3101还集成了外部补偿跨导误差放大器和电容可编程软启动功能。保护功能包括可编程短路保护和欠压锁定（UVLO）。 NCP3101采用40引脚QFN封装。还提供10A版NCP3102。 NCP3101将被NCP3101C替换为每PCN＃16498 特性 优势 集成6A开关稳压器 提高功率密度，简化系统级集成 0.8 V +/- 1％内部参考 提高系统级精度 电阻可编程电流限制 优化应用程序的系统保护 275 kHz固定频率操作 效率高（效率> 92％） 6x6 mm QFN封装 减少PCB占位面积和电路板空间需要实施 电容可编程软启动 用于软启动时间可调性的外部电容器 18 mohm内部HS和LS FET 高效运作 2.7 V至18 V电源 宽输入电压范围 应用 终端产品 高功率密度dc-dc 嵌入式... 发表于 07-30 04:02 • 392次
NCP6924 6通道电源管理IC（PMIC） 带有2个DC-DC转换器和4个LDO 4是安森美半导体迷你电源管理IC系列的一部分。它经过优化，可提供电池供电的便携式应用子系统，如相机模块，微处理器或任何外围设备。该器件集成了两个高效1000 mA降压DC-DC转换器，带有DVS（动态电压调节）和四个低压差（LDO）稳压器，采用WLCSP-30 2.46 x 2.06mm封装。 特性 优势 非常小的封装2.46 x 2.06 mm 减少PCB空间 超低静态电流（典型值105 uA） 节省电池寿命 I 2 C可访问的先前启用设备允许在启动系统之前更改设置 提供设计灵活性 两个DC-DC转换器，效率95％，可编程输出电压0.6 V至3.3 V，12.5 mV步进，1000 mA输出电流能力 四个低噪声，低压差稳压器，可编程输出电压1.0 V至3.3 V，50 mV步进，2 x 150 mA和2 x 300mA输出电流能力，50 uVrms典型低输出噪声 应用 终端产品 电池供电的应用电源管理 核心电压低的处理器的电源 相机模块 外围子系统 USB供电设备 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 MP3播放器 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 01:02 • 387次
NCP715 LDO稳压器 50 mA 超低Iq 是50 mA LDO线性稳压器。它是一款非常稳定和精确的器件，具有超低的接地电流消耗（在整个输出负载范围内为4.7 uA）和宽输入电压范围（最高24 V）。稳压器具有多种保护功能，如热关断和限流。 类似产品： NCP715 NCP716 NCP716B NCP718 输出电流（A） 0.05 0.08 0.15 0.30 PSRR f = 1 kHz（dB） 52 60 53 52 压差电压（V） 0.230 0.310 0.600 0.275 特性 优势 工作输入电压范围：2.5 V至24 V 宽VIN也适合电池供应 1.2 V，1.5 V，1.8 V，2.5 V，3.0 V，3.3 V，5 V Fixe d输出电压选项 设计灵活性 低4.7 uA典型静态电流 延长电池寿命 PSRR在1 kHz时为54 dB 适用于噪声敏感电路 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 提供XDFN6 1.5 x 1.5 mm，TSOP-5和SC-70封装 满足设计和制造需求的多种包装选项 应用 终端产品 便携式设备 通信系统 超低功耗微控制器 智能手机充电器 工业电机控制 恒温器 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 22:02 • 508次
NCV8177 LDO稳压器 500 mA 高PSRR 带使能 7是CMOS LDO稳压器，具有500 mA输出电流。输入电压低至1.6 V，输出电压可设置为0.75 V.它提供非常稳定和精确的电压，具有低噪声和高电源抑制比（PSRR），适用于RF应用。 NCV8177适用于为汽车信息娱乐系统和其他功率敏感设备的RF模块供电。由于功耗低，NCV8177具有高效率和低散热性。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项，范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差：200 mV典型值。在Iout = 0.5 A（1.8V版本） 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8％精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 灯光 仪器设备 相机，摄像机，Se nsors 相机 摄... 发表于 07-29 22:02 • 537次
NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能 是一款超低压降稳压器，可提供高达1 A的负载电流，并在-40至85℃范围内保持1.0％的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.8 V至5.5 V，使该器件适用于锂离子电池供电的产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项，其他产品可根据要求提供，范围为1.2 V至3.9 V.NCP186具有完全的过热保护和输出短路保护。小型8引脚XDFN6 1.2 mm x 1.6 mm封装使该器件成为可能特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.8 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 多种固定输出电压选项及其他可根据要求提供1.2 V至3.9 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 90μA 延长电池寿命 极低压差：100 mV典型值。在Iout = 1 A（3.0V版本） 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 在-40至85℃温度范围内的±1.0％精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通讯设... 发表于 07-29 22:02 • 443次
NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能 是一款超低压差稳压器，可提供高达0.5 A的负载电流，并在25°C时保持0.8％的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V，使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项，其他电压选项可根据要求提供，范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降：130 mV典型值。在Iout = 0.5 A（2.5V版本） 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8％精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机，... 发表于 07-29 22:02 • 3922次