减少70%的布板空间：TI推出两款特色BLDC电机驱动芯片

    BLDC在拥有降低噪声和提高能效的“魔力”的同时，依然存在上述的挑战。市场上新一代BLDC电机驱动逐渐无需变成开发，但普遍难以优化性能或提供的性能不一致。另外，BLDC电机驱动器虽然集成度正在日益提高，但仍有许多亟待改善之处。

    Kannan表示，TI推出的新产品逐一解决了BLDC驱动器的各种挑战。其一，新产品无需编程，经验数据显示，一个资深电气工程师调谐电机花费数周或者数月，全新产品能够将调谐时间缩短为不到10分钟；其二，产品采用实时控制加快系统响应，假设产品搭载在吸尘器上时，碰到大的负载或障碍物吸力不会减少；其三，新产品拥有许多先进设计，能够从源头上消除噪音。

    新产品的具体型号是MCF8316A和MCT8316A，为70W BLDC电机驱动器，二者采用不同技术，前者为磁场定向控制（FOC），后者为梯形控制。与此同时，两款新品均不需要传感器，可以将整体方案尺寸减少70%。

    为什么TI的芯片能够如此大幅度减小尺寸？这是因为普遍来说，70W BLDC电机驱动全分立方案包含MCU、MOSFET功率器件、门极驱动三部分，这种情况下总元器件数需要28个，尺寸将近7平方厘米。如果将方案进一步集成，便可获得更少的器件和更小的面积。

    而TI实际上是将三大功能全部集成在一款芯片之上，总元器件数降低为10个，尺寸降低到2平方厘米。MCF8316A和MCT8316A将六个40V、50mΩ MOSFET与栅极驱动器、电流和电压感应以及控制器一起集成到一个7mm x 5mm QFN封装中，这些MOSFET排列在三个 -H桥中。

    Kannan介绍，两款芯片拥有一个共同的功能，即防止总线电压的泵升。当BLDC电机高速运转且需快速降低速度时，此时电机会变成发电机，电机本身的能量会反灌到驱动器的总线上，这种情况下总线电压会上升，总线电容、变频器等部分MOS管会因过高电压而烧毁。于是两款芯片便内置了这一先进的功能，实时检测总线电压，同时动态调整降速的比例，始终保持总线电压是安全的。通过这种方式，两款芯片能够在降低转速的同时，又能保证总线电压不超标，且降速时间比传统时间快50%。

    为什么无刷直流电机更加受到青睐？据悉，电器内部电机在运行时会发出噪声，因此靠近人类的电器应用可能会成为“麻烦事”。例如，吊扇必须完全静音，空气净化器可以通过降低噪音使其运行更加高效，从而打造更有区分度的产品。无刷直流电机通常是最安静的电机类型，尤其是与机械换向、电刷产生噪音的有刷直流电机相比。控制低噪音电机非常困难，很多情况下必须使用接近正弦波的、非常干净和平滑的电流来驱动电机。如果正弦波有任何失真，就会产生可听噪声。除此之外，还需要非常准确地测量电机位置，以便正确驱动电机。

    而从整个生命周期的成本来看，从交流感应电机转换到BLDC颇具性价比。一方面，BLDC整体能效提升了10%-15%，相应的可以减少系统设计包括散热方面的成本；另一方面，BLDC电机整体生命周期更长，且从节能、能耗及生命周期上来讲均具成本优势。

    纵观整个市场，很少有产品能像MCx一样将功能进行高度集成，且无需编程。此外，市场上没有其他集成控制器解决方案可以实现70 W的功率传输。根据Kannan的介绍，两款芯片应用非常广泛，由于能够提取不同电机参数，可以广泛应用家电中诸如风机、水泵、油泵、风扇、吸尘器等。

    除了MCF8316A和MCT8316A，TI还提供诸如C2000的MCU，可与电机驱动器（如DRV8316）一起使用，以实现分立式的布局。TI拥有丰富的控制、驱动和传感产品组合，因此客户可以为其应用选择合适的架构。“我们了解市场需求在不断发展，而TI通过利用多年的实时控制专业知识为该领域提供了更多的选择”。

    “我们将继续扩展我们的BLDC产品组合，包括控制器、驱动器和符合汽车安全等级认证的栅极驱动器等产品。凭借可在任何电压下提供超高功率密度的广泛产品组合，客户可以快速实现平滑、准确的电机运动，而不会影响系统和设备的稳健性”，发布会的最后Kannan如是说。