几款高性价比电机驱动芯片及方案推荐

电机的应用非常广泛，可以说大部分动的产品内部都有电机的身影，其主要的应用领域有风机、泵、电动车、电动工具、压缩机、农机具，以及汽车应用等等。随着各国出台了更加严格的用电标准，节能电机成为了市场关注的热点，而BLDC电机具有高效率、高速率、长寿命等优点，成为了业界关注的重点。

电机控制IC，是一种可以控制BLDC电机的转速、方向，及扭矩的IC，控制信号可以是模拟信号，或者数字信号，且通常会包括来自电机的某种类型的反馈，比如位置、速度、电流和温度等，以确保电机的正常运行。

电机驱动IC，则可以是集成栅极驱动器，并使用外部半桥电路/MOSFET/IGBT；也可以集成栅极驱动器和半桥电路/MOSFET/IGBT。电机驱动器IC一般会提过热、过压、过流、短路和欠压等保护功能。

近几年随着半导体技术的发展、MCU与驱动组件的普及，使得BLDC电机的总体成本降低了很多，再加上这几年来，永磁新材料、自动控制技术，电力电子技术，特别是大功率开关器件的发展，以及国内高压、高速电机制造技术的提升，BLDC电机得到了长足的发展。现在，我们在很多场合都看到了BLDC电机的身影。

由于BLDC电机的用量在逐年提升，带动了电机控制与驱动IC市场的持续增长。BLDC电机与交流电机最大的不同就是，它需要一个控制和驱动系统。BLDC电机的驱动控制电路主要有三大部分：控制IC、栅极驱动，也就是我们常说的预驱，以及功率MOSFET/IGBT，就是通常说的驱动。当然，还有传感器、隔离器、阻容元件等电子元器件。

根据市场调研机构FMI的统计，2022年全球电机控制IC市场规模约为49亿美元，预计2023年为52亿美元，2023年~2033年期间以5.3%的年复合增长率为5.3%。预计2023年，全球电机驱动IC市场规模为42.4亿美元，到2033年可达76.7亿美元。

下面将由我爱方案网介绍几款高性能电机驱动芯片：

HPM6700/6400系列芯片

HPM6700/6400 系列产品是先楫半导体推出的高性能高实时 RISC-V MCU 旗舰产品，目前已经量产。与国际竞品相比，HPM6700系列芯片单核运行主频即可达到惊人的816MHz，在CoreMark跑分测试中，HPM6700获得了9220的高分，成功刷新了国际MCU领域的性能记录。

在具体性能方面，HPM6700/6400系列芯片采用RISC-V 内核，支持双精度浮点运算及强大的 DSP 扩展，主频频率创下了MCU 性能新纪录，是目前市场上高性能MCU的理想之选。此外，该系列芯片还配置了高效 L1 缓存和本地存储器，加上 2MB 内置通用SRAM，极大避免了低速外部存储器引发的性能损失。

HPM6700/6400系列芯片还拥有强大的多媒体支持能力和丰富外设接口，其适配的LCD显示控制器可支持高达1366x768 60fps的八图层RGB显示支持，支持图形加速功能，可支持双千兆以太网，IEEE1588，双目摄像头。并具有4个独立的pwm模块，每个模块可生成8通道互补PWM，及16通道普通PWM、3 个 12 位高速 ADC 5MSPS、1 个 16 位高精度 ADC 2MSPS、4 个模拟比较器等多个接口。

在安全性方面，HPM6700/6400系列芯片集成了 AES-128/256, SHA-1/256 加速引擎，支持固件软件签名认证、加密启动和加密执行。

HPM6300系列

先楫半导体推出的HPM6300全系列产品采用晶心Andes D45 RISC-V内核，支持双精度浮点运算。模拟模块包括16bit-ADC，12-bit DAC和模拟比较器，配以多组纳秒级高分辨率PWM，为马达控制和数字电源应用提供强大硬件支持；通讯接口包括了实时以太网，支持IEEE1588，内置PHY的高速USB，多路CAN-FD及丰富的UART，SPI，I2C等接口。（已量产）

HPM6300的主频达到648MHz, 并具有FFA协处理器，能实现FFT/FIR快速计算，具备3个16位的ADC、10/100M以太网等，适合工业自动化、电网等行业应用，如工业自动化领域的伺服驱动器、PLC、工业控制器，电网的DTU、断路器等产品。

不仅在性能方面表现优异，HPM6300同时也是一款高性价比的产品，其高实时性、互联性、16位ADC的特性，一经推出就获得了自动化、电网、新能源客户的认可。目前已在行业头部客户中导入产品设计，在FFT、AI推理性能上超越了传统的DSP。

在工业领域，电机驱动是整个自动化的基础应用，如用于CNC机床、机器人的伺服驱动器，用于新能源汽车的主驱、压缩机驱动等。由于这些行业本身的发展和需求增加，对MCU提出了更高的要求，如高算力、高实时性、16位ADC、单芯片多轴控制等。

另外，HPM6300系列在功耗上进行了深度优化，对于电源管理域进行了更加精细的划分，实现了低至1.5uA的待机功耗，及低至40mA的运行功耗（全速运行coremark，外设时钟关闭），皆低于市场上同类国际品牌的功耗。

HPM6200系列

HPM6200是先楫半导体推出的高性能、高实时、高精度混合信号的通用微控制器系列，为精准控制而生，主要应用领域包括新能源，储能，电动汽车，工业自动化等。（2023Q1量产）

与国际品牌T公司C2000相比，先楫半导体HPM6200系列CPU性能实现了超越。HPM6200主频600MHz，而C2000在200MHz以内；

对比国际品牌S公司的G4系列，HPM6200系列在CPU性能、16位ADC、PLA等性能和功能上实现超越。

性能方面，HPM6200系列芯片主频达到600MHz， 是RISC-V 单双核处理器，带有FPU和DSP，内置4 组8通道增强型 PWM 控制器（8ch/组），提升了系统控制精度，可实现单芯片控制多轴电机或者单芯片实现复杂拓扑的数字电源。同时配备了可编程逻辑阵列 PLA， 3 个 2MSPS 16 位高精度 ADC， 16个模拟输入通道以及4 个模拟比较器和 2 个 1MSPS 12 位 DAC。

此外，HPM6200系列还具备多种通讯接口：1 个内置 PHY 的高速 USB，多达4路CAN-FD， 4 路 LIN 及丰富的 UART、 SPI、I2C 等。

伺服驱动器方案介绍：

先楫的HPM6400系列产品帮助客户实现了单芯片控制4个伺服电机+LCD显示屏驱动，伺服控制上实现电流、速度、位置三环控制。片上集成的16Bit ADC取代传统的12bit ADC，可以进一步提高电流、电压的采集精度，提高伺服的定位精度。同时，片上也有丰富的外设，帮助客户提高连通性、可靠性等。

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