控制算法硬件化的市场优势在哪里？有何局限？

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控制算法硬件化的市场优势在哪里？有何局限？

导语

随着各应用领域对电机驱动控制器的需求越来越大，电机驱动控制器市场竞争激烈，对半导体器件的产品质量、供应服务等都提出了不同要求。当前，控制算法硬件化持续发展，但其有着怎样的市场优势？又有怎样的发展局限？未来电机驱动控制器的发展趋势会是如何？

编者按：

在家电、电动工具、汽车电子等诸多领域，电机驱动控制器扮演着重要角色。为适应当前不同应用需求，电机驱动控制器内所使用的核心器件及其控制算法和方案也在不断更新匹配。但目前这些创新应用是否真的契合了市场需求？新型的电机驱动控制方案的市场空间到底多大？如何提高自身产品的市场竞争力？这一系列话题在电机行业中各说纷纭。本期《对话》栏目就从以上话题中展开，看看电机行业产业链上下游的资深从业人士怎么说。

△图源包图网

对话导览：

1.目前电机驱动控制芯片市场的核心需求是什么？设计研发时如何体现产品的差异化和独特性以提升市场竞争力？

2.相比以往，目前电机驱动与控制领域更加强调半导体器件的专用性，控制算法硬件化的特性以及该方面的应用现状如何？未来控制与预驱集成化的空间有多大？

3.结合具体的应用案例，当前电机驱动与控制技术应用中，功率器件产品更应该具备哪些性能？如何能够实现产品的应用突破？

4.控制器厂商与上游半导体器件供应商合作中是否曾遇到产品质量、供应服务或技术支持等方面的问题？应该如何解决？

5.目前下游智能控制器厂商在器件方面更加看重价格、质量和交期，上游半导体器件供应商怎么样看？具备哪些优势？

6.针对未来电机驱动控制器的发展趋势(包括市场状况、应用范围和技术突破等)，有什么研发和市场规划？

对话嘉宾：

1.目前电机驱动控制芯片市场的核心需求是什么？设计研发时如何体现产品的差异化和独特性以提升市场竞争力？

拓邦股份杨象春：主控芯片的选择需要根据具体应用需求进行，没有一种芯片能够完全满足所有需求。一般来说，选择速度较快、性能满足需求的芯片即可。目前市面上的MCU功能都很强大，能够满足大多数应用需求。在选择供应商时，除了考虑性能和功能，还要考虑供应商的供应链策略和战略，因为这些因素也会影响到产品的可靠性和成本。对于一些特定应用，可能还需要针对供应商进行挑选，以确保产品的性能和可靠性。

瑞德智能李明通：电机驱动控制芯片市场的核心需求因应用而异。对于风机类应用，成本是关键因素，而对于其他类型的应用，性能要求可能更高。在性能方面，MCU的资源和支持的算法是重要的考虑因素。因此，在选择电机驱动控制芯片时，需要综合考虑应用场景、性能要求和成本预算等因素。

和而泰余航：第一个就是它的架构，考虑是专用内核还是通用内核。第二个就是电机里面的参数，包括热效率的转换。第三是考虑封装尺寸的需求，就是不能做太大了，尽量小尺寸、轻量化。第四就是成本、价格、交期。

[url=]士兰微[/url]何原明：在电机驱动产品“百家争鸣”的情况下，各家的产品规格基本趋同。我们认为客户的核心需求是产品质量和便于开发的环境。MCU在整个控制板的成本占比较低，但确实最耗费开发时间的部件，一但出问题，替换过程伤筋动骨。所以质量是核心。在设计/制造/测试环节，我司充分考虑芯片裕量，同时通过各种质量控制工具实现产品质量最优。

智凌芯盛军：目前电机驱动控制器中，转速控制的控制接口主要由主控MCU接受PWM或电压等各种控制讯号，做转速控制，或是由马达的输入电压调变做转速控制。

智凌芯针对目前PD适配器在各类电子产品普及的使用，开发PD电压电机转速控制整合型系列IC。使用智凌芯单芯片PD控制，可在使用PD适配器供电状况下，透过[url=]USB PD[/url]协议电压调控，控制电机马达转速，适合应用于家用电器等相关的应用领域。

领芯微卢[url=]权胜[/url]：产品都是要从满足客户需求出发。行业分工细，供应链条长，更需要我们具有市场的前瞻性及电机应用的场景理解。领芯微一直与客户及电机厂家深入配合，研发出具有独特且让消费者都很享受的电机技术增长带来的福利。

2.相比以往，目前电机驱动与控制领域更加强调半导体器件的专用性，控制算法硬件化的特性以及该方面的应用现状如何？未来控制与预驱集成化的空间有多大？

拓邦股份杨象春：中小微公司可能更倾向于使用算法硬件化技术，但规模较大的公司更倾向于通过代码掌握算法。具体应用取决于需求和场景。中低端产品如风扇可能采用此技术。算法硬件化在某些应用上有优势，如集成化减少器件数量和降低成本，但若性能不足或通用性太强导致性能丢失，则不会有市场。若能达到高性能模块如[url=]IPM模块[/url]的性能，该技术将受欢迎。目前没有适合某些应用领域的量产项目，主要是因为性能和成本方面的考量。

和而泰余航：控制算法硬件化的优势在于能够减少Flash等存储器的使用，提高芯片的集成度，从而降低成本和提高性能。此外，控制算法硬件化还可以加速开发周期，减少测试风险，提高芯片的可靠性和稳定性。

目前控制算法硬件应用的情况还比较少，主要是需要具备硬件设计能力，而目前很多芯片设计都是基于通用架构的。但由于其受众广泛，控制算法硬件化能够解决市面上的成本压力和开发难度问题，因此市场空间很大。这种方案在小三电、电动工具、小家电等领域应用较多，特别是在一些对成本敏感、性能要求较高的应用中具有更大的优势。

瑞德智能李明通：这种方案的主要好处是体积较小，但它的性能可能会比较受限。EMC、EMI的可调空间也比较少，这可能会影响其兼容性。这种方案可能更适合于特定场景的应用，而不是通用性强的应用。

对于一些低功率的工具应用，这种控制与预驱集成方案可能会有较大的发展空间，因为其专用性较强。而对于其他应用，由于其通用性较差，可能发展空间有限。采用这种集成方案需要综合考虑性能、成本、兼容性和应用场景等多个因素。

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士兰微何原明：在实际的应用场合，电机作为一个非线性部件，其工作模式比较复杂，例如工况及负载变化率不同，电机结构不同，系统噪音不同。算法硬件化能满足一部分通用风机水泵类负载，但是针对于需求复杂的场合实用性不高。举个例子，空调这种应用中类似算法固化芯片就没法使用。我司电机驱动MCU的技术路线一直是基于ARM或RISC架构，为客户提供更高的自由度。

3.结合具体的应用案例，当前电机驱动与控制技术应用中，功率器件产品更应该具备哪些性能？如何能够实现产品的应用突破？

拓邦股份杨象春：在选择半导体功率器件时，需要根据具体的产品和应用需求综合考虑多个性能指标，如断电流、开关速度、内阻等。不同产品对应不同的性能要求，因此需要有针对性地选择适合的功率器件。目前，由于美国贸易战等因素，国内半导体产业得到了快速发展，国产功率器件的性能已经得到了很大提升，因此在选择供应商时也需要考虑供应链策略和战略。

瑞德智能李明通：在选择功率器件时，需要重点关注和考虑多个性能指标，包括过流能力、IPM保护、EMC性能和可靠性等。这些性能指标对于确保功率器件的稳定性和可靠性至关重要。

和而泰余航：在MOS领域，性能是人们关注的重点。其中，充电电流是一个重要的参数，要求电机驱动控制器不能过于昂贵。具体来说，控制器不能太重，重量要轻，同时要保证尺寸小。对于热量的控制也是一个重要的考量因素。电机驱动控制器不能过热，否则会导致性能下降和可靠性问题。

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4.控制器厂商与上游半导体器件供应商合作中是否曾遇到产品质量、供应服务或技术支持等方面的问题?应该如何解决?

拓邦股份杨象春：对我们来说还好。因为我们通常会选择规模较大的供应商进行合作，以降低潜在的风险。因为小众品牌可能无法满足需求。到目前为止，我们暂时还没有遇到太大的难题。

瑞德智能李明通：有些驱动比较容易误触发，还有些电源模块可能会产生一些导致错误反馈的故障。除了产品的可靠性，这也有可能跟设计方面的实际应用出现不匹配的情况有关。有些厂家产品的通用性或兼容性比较好就可以避免这些问题。

和而泰余航：以前主要是器件的供应问题。现在来说，我们更多的是关注价格、质量和交期。

5.目前下游智能控制器厂商在器件方面更加看重价格、质量和交期，上游半导体器件供应商怎么样看?具备哪些优势?

领芯微卢权胜：不仅仅价格，质量和交期，领芯微作为MCU厂家一直致力技术上的创新，服务上的快速响应，让更多的客户及消费者能用得上让生活带来便利的产品。市场的竞争会使产品的迭代与优化，让广大消费者满足需求。

6.针对未来电机驱动控制器的发展趋势(包括市场状况、应用范围和技术突破等)，有什么研发和市场规划?

拓邦股份杨象春：随着电机性能的提升，[url=]BLDC[/url]和无感等新型电机驱动控制器有望替代传统的电机应用，这种趋势在未来可能会继续扩大。目前人形机器人等新兴领域对电机驱动控制器有一定的需求，尽管这类应用功能强大，然而制作难度也大，真正能够实现商业化的并不多。未来可能会有其他新兴应用领域对这种需求量比较大，但具体领域还难以预测。

目前来看，电机驱动控制器技术可能在未来一段时间内没有较大的突破。但随着技术的不断进步和深入了解，可能会有更精细的技术和更深入的算法出现，进一步提升电机驱动控制器的性能。

瑞德智能李明通：从市场状况来看，电机驱动控制器的发展趋势是操作越来越简单，调节的参数越来越少，自适应的支持也越来越普遍。随着总体价格越来越便宜，直流电机的性能更好，直流电机方案更受青睐，未来交流电机可能会逐渐被淘汰。

电机驱动控制器在各个领域都有广泛的应用，包括智能家居、智能交通等新兴的应用领域。这些领域对电机驱动控制器的需求量可能会越来越大。未来，电机驱动控制器将会替代一些能耗较大、品质一般的传统产品，为人们的生活和工业生产带来更多便利和效益。

智凌芯盛军：在PD适配器应用领域上，智凌芯已陆续开发完成PD 3.0、PD 3.1、PPS各类USB PD适配器的马达转速控制IC，主要针对应用为家用电机马达、玩具等各类可使用PD电源的直流马达。

结语：

随着智能化、节能化的发展，电机驱动控制器的应用已经不同程度地渗透到各行各业。从器件应用上看，主控芯片和功率器件除了更具备高可靠性和高性能，高性价比、低功耗等差异性成为当前市场竞争的重要因素。控制算法硬件化虽然兼具低成本和高可靠性的优势，在成本敏感、性能要求较高以及产品小型化的市场中占据一定空间，但受其固化的局限性，其性能很难满足除其一之外的应用场景。

未来，电机驱动控制器市场的竞争更为白热化，技术成熟，产品性能趋于优异，新兴的市场应用领域或许会成为新的发展势头。