MPS：高集成度的Smart Drive赋能多样化电机驱动解决方案

　　电机驱动芯片通常有多个功能模块组成，包括电源管理模块，信号处理模块和功率输出模块，可大范围的应用于家用电器、人机一体化智能系统、机器人、3D 打印、安防、新能源及电动车等有电机应用的领域。近年来，得益于智能电子科技类产品和自动化设备的广泛应用，电机驱动芯片的发展势头十分迅猛。

　　据Research And Markets统计，2021年全球电机驱动芯片市场规模为38.8亿美元，预计2028年可增长至55.9亿美元，年复合增长率约为5.3％。我国2020年市场规模达127.45亿元，同比增长1.42％。能预见，未来电机驱动芯片市场将逐步扩大，其加快速度进行发展已成必然趋势。

　　近日MPS（Monolithic Power Systems，芯源系统有限公司）在上海举办MPS电机驱动产品媒体沟通会，MPS模拟产品线总监瞿松（Song Qu）及MPS中国区负责电机驱动和传感器产品的BD经理潘兴卓（Patrick Pan）分享了其在电机驱动上的产品的优点，应用方向及重磅新品。

　　瞿松在其分享中，重点介绍了MPS在工业市场中的电机驱动，主要是3种电机类型的9大应用方向，包括：

　　上述9大类产品几乎涵盖了我们常见的电机应用，MPS在电机驱动领域已经有超过十年以上的技术积累，在行业中有众多的应用和客户群体。其核心技术包括但不局限于：高功率密度功率级/独有的封装专利技术/先进的控制算法/完善的系统布局/功能安全体系。

　　电机驱动业务也一直是MPS的主要营收来源，近4年的营收占比都超过90%，也得益于产品和市场规模的逐步扩大，MPS的年度整体营收由19年的6.28亿美元上涨到22年的17.94亿美元。

　　“在众多电机应用领域，成长最迅速的应该是汽车这一块，在 4 年前的时候，我记得来上海的时候，新能源车还是不是很普遍，现在到处都能看到电动车，成长的速度是远超于传统汽车，或者超过其他任何的一类电子类的消费品。电动车这种快速成长带来的一个要求，就是对汽车智能化，以及功能安全更高的要求，其实这些更高的要求后面所隐含的就是这种对各种电子科技类产品，包括对电机驱动的一个更高的需求。”瞿松在谈到电动汽车时候重点说到。

　　对汽车来讲，它的最低的要求是要满足 AECQ-100的 Qualification（认证），而且AECQ-100它有分成 Grade 1，Grade-2，Grade-0，针对它不同的应用有不同的要求。相比工业类产品，汽车电子要求最大的一个特点是需要做到全温度范围的Qualification。不仅仅是在做Qualification的时候是全温度，包括在出厂测试的时候也是要有全温度的测试，这样才能确保所有的电器规格 能够完全满足汽车电子要求，无论零下-40 度或150 度，汽车很多时候的工作条件是非常恶劣的，这些极端温度要求是很多工业应用不涉及的。

　　另外一方面就是功能安全（ Function safety ）这方面，这里用ASIL表示汽车安全性等级。这是ISO26262标准针对道路车辆的功能安全性定义的风险分类系统，IOS26262确定了4种ASIL-A B C D，其中A代表最低，D代表最高的汽车危害。因为是关系到整体对人身安全的影响MPS的产品根据应用在不同的汽车领域需要满足 ASIL-B甚至ASIL-D 的要求。

　　MPS 有专业的 Function Safety 团队，专对于汽车电子方面的 质量（Quality） 可靠性（Reliability ）的团队，在多年的实践当中也形成了一套非常完整的质量管控的体系也得到很多的大的车厂的认可。

　　当被问及在满足汽车不一样的等级的要求，MPS在产品设计和制造方面有哪些优势的时候，瞿松补充到：

　　要满足 AEC-Q100首先在晶圆制造厂（ Foundry ）的 制造流程（Process）是需要经过认证的，这是一个基本的条件，另外也包括它的封装（Assembly）。因为所有的 制造/封装 在做汽车电子的产品的时候，它都有一套特别流程，每一步它都会加上特别的质量管控。设计方面因为MPS 是 Fabless，除了选择符合AEC-Q100要求的Foundry外，就在设计上面一定要有设计规范（Design Rule） 来保证无论是可靠性还是电磁兼容（EMC）或者 静电放电（ESD） 都能够很好的满足在汽车应用的要求。满足上述种种要求是很复杂的工程，需要很多年的经验积累，这些积累恰是 MPS一直以来做的比较好的地方。MPS 有多年总结出的这样一套 Design Rule能够设计出来的产品更容易来满足汽车电子各种认证要求。

　　会上，MPS发布了其专用于电机驱动应用的嵌入式微控制器，配合原有的驱动产品，打造一体化（All-in-one）解决方案：MCU + 驱动器 + Mosfet（可选）。

　　MPS 一直是以功率电源管理和模拟类的控制为主，但是电机驱动的应用非常的广泛，如果说现在只有模拟没有数字，没有MCU 的话，就好像说一个人他只用这一条腿走路，不完整。如果既有模拟，也有很强Power Stage，然后再加上MCU，那就好像可以两条腿走路，能够去做的市场就会大很多（特别是在一些需要数字控制的电机方面），所以基本上这就是 MPS 做 MCU 布局Smart Drive背后的一个主要的原因。但是MPS的电机驱动产品并不是需要去做一个通用的 MCU 而是专用于电机驱动应用的嵌入式控制器。它并不是一个单纯的MCU，而是电机驱动驱和Power Stage，把它有机结合在一起让 用户非常容易使用，设计系统应用的时候十分便捷，并能不断来扩展它的应用。

　　总结起来就是MPS把MCU,驱动/预驱以及Power Stage集成一起， Smart Drive 这样一个解决方案（Total solution），在MPS将这样的方案定义为 Smart Drive，而不是传统意义上的微控制器（ MicroController），这是一个很大的差别。目前看从风扇、泵类，一直到一些压缩机或一些智能执行器，热管理，包括步进电机，直流电机的无刷直流电机等的驱动都是可以用Smart Drive 来完成。

　　因为中国本身的竞争格局，跟海外还不太一样，MPS 作为一家国际化的企业，一方面我们有很多的需求，包括前瞻性的技术的革新，也是来自于我们跟海外的和包括头部的，无论是日韩欧美车企 Tier 1 沟通，但同时还一方面MPS在国内的布局和投入力量很大，这两者相结合，我们大家都希望能在产品规划上，做到更有广度和深度。同时，因为我们很多的资源是在国内，也可以在整个产品的执行力上，产品推出的速率上，和产品的可靠性上，做到更快更好，希望在这两者的结合的情况下，能做到一个更好的平衡。潘兴卓最后说到。