（文/程文智）近年來，BLDC電機的市場熱度很高，這主要是因為隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，MCU和驅(qū)動組件的普及，使得BLDC電機的總體成本降低了很多，很多使用傳統(tǒng)電機的應(yīng)用領(lǐng)域開始大量采用BLDC電機。

根據(jù)<電子發(fā)燒友>的了解，BLDC電機在一些領(lǐng)域得到了大量的采用，比如高速風(fēng)筒、高速手持式吸塵器基本都采用了BLDC電機；家用的落地扇也在快速無刷化；抽油煙機的無刷電機采用率也在不斷提升；還有產(chǎn)量很大的電動工具領(lǐng)域的無刷化也在快速轉(zhuǎn)換。


圖：國內(nèi)電動工具的產(chǎn)量情況（來源：電子發(fā)燒友）

在2021年11月17日電子發(fā)燒友舉辦的“2021電機控制先進技術(shù)研討會”上，電子發(fā)燒友分享了BLDC在主要家電產(chǎn)品類別的BLDC電機滲透率，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，家電領(lǐng)域的電機用量粗略估計就有8億臺，如果加上空調(diào)、冰箱、洗衣機等產(chǎn)品類別的電機用量的話，輕松就超過10億臺了。

而這么大用量的電機中，大部分使用的還都是傳統(tǒng)有刷或交流電機，僅在空氣凈化器、吸塵器、電風(fēng)扇等領(lǐng)域無刷電機的采用率超過了15%，其他很多領(lǐng)域都在10%以下。未來，隨著新的能效標(biāo)準(zhǔn)的實施，以及市場對高效率的需求，這些市場BLDC電機的滲透率必然會進一步提升，可能超過50%，甚至80%以上。


國產(chǎn)芯片電機解決方案
如此龐大的BLDC電機的市場，必然會引來大量的企業(yè)，目前除了在電機控制領(lǐng)域經(jīng)營多年的海外半導(dǎo)體企業(yè)，很多國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)也推出了不少創(chuàng)新的解決方案。在“2021年電機控制先進技術(shù)研討會”上，專注于Arm Cortex M系列MCU產(chǎn)品的國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)靈動微電子就帶來了多款電機解決方案。

靈動微電子市場經(jīng)理胡力興重點介紹了其公司專門針對電機控制領(lǐng)域的MM32 SPIN系列產(chǎn)品。據(jù)他介紹，靈動微電子SPIN系列能夠覆蓋的電壓范圍從20V到600V，管腳從20引腳到144引腳。而且在電動工具、園林工具、家用電器和電動平衡車等領(lǐng)域都有諸多成功的應(yīng)用案例。

圖：靈動微電子市場經(jīng)理胡力興

更重要的是，靈動微電子在今年年末推出的SPIN系列新產(chǎn)品SPIN0280和SPIN3270，其中SPIN0280帶有4個高性能運算放大器、5個比較器、2個獨立的3Msps 高速ADC，以及三個UART。三個UART可以滿足設(shè)備需要越來越多的外部功能擴展，比如傳感器、WiFi、藍牙。同時它的主頻可達96Mhz，有128KB的Flash和32~64腳的封裝同時還支持IEC60730-1安規(guī)認(rèn)證，性價比非常高。

據(jù)胡力興介紹該芯片支持雙電機控制，針對電動車、滑板車、家電、風(fēng)機的應(yīng)用都非常合適。他在分享中表示，目前在電動車領(lǐng)域，靈動微電子的解決方案占有了大部分的市場份額。


圖：靈動微電子的空調(diào)一拖三驅(qū)動解決方案

今年比較熱門的電機控制方案就是空調(diào)外機一拖三，靈動微電子也在其展臺上展示了其高集成性的3合1方案，只需要一顆SPIN3270芯片就能控制空調(diào)外機的PFC、外風(fēng)機和壓縮機。據(jù)靈動微電子電機技術(shù)經(jīng)理朱川鄰介紹，針對空調(diào)外機應(yīng)用有設(shè)計專用的控制算法。目前外風(fēng)機算法能夠支持迎風(fēng)逆風(fēng)啟動，壓縮機的算法能夠支持震動抑制，PFC的功率因素能夠達到99%。



在冰箱壓縮機方面，靈動微電子的空調(diào)壓縮機控制方案采用了單電阻FOC控制，算法支持背壓啟動，弱磁控制，芯片選用MM32SPIN05系列芯片，能夠在滿足性能要求的同時兼顧成本考量。



圖：靈動微電子的車載空調(diào)壓縮機解決方案

靈動微電子特別展示了一臺車載空調(diào)壓縮機解決方案。據(jù)胡力興介紹車載空調(diào)壓縮機的原理與家用空調(diào)是一樣的，不同點在于家用空調(diào)壓縮機輸入的是220V市電，需要高壓驅(qū)動板，而車載空調(diào)壓縮機的電源是12V或24V，只需要低壓驅(qū)動就能滿足需求。

靈動微電子在印度吊扇市場的占有率也還不錯，他們針對印度市場的吊扇方案，極具性價比。其中MM32SPIN040C的方案格外引人矚目。此外，靈動微電子還介紹了其電動工具、園林工具、服務(wù)器風(fēng)扇、高速風(fēng)筒、吸塵器等解決方案。

具體產(chǎn)品對應(yīng)的靈動微電子芯片，工程師可以參考下面這張表格。



結(jié)語
總的來說，電機市場的機會很大，特別是在如今碳達峰和碳中和背景下，很多的產(chǎn)品都需要升級換代，高效電機必然會成為發(fā)展趨勢，而BLDC電機是高能效電機的典型代表。未來，隨著BLDC電機滲透率的持續(xù)提升，電機控制相關(guān)芯片和解決方案的需求將會增多，這將給BLDC供應(yīng)鏈的相關(guān)企業(yè)提供更多的機會。