電(dian)機(ji)(ji)（Electric machinery，俗稱“馬達”）是(shi)依據電(dian)磁(ci)感應定律，實現電(dian)能轉(zhuan)換或傳遞(di)的一種電(dian)磁(ci)裝(zhuang)置，其主要作用(yong)(yong)是(shi)產生驅動(dong)轉(zhuan)矩，為用(yong)(yong)電(dian)器或各類機(ji)(ji)械提(ti)供動(dong)力(li)。
電(dian)(dian)(dian)(dian)機作(zuo)為工(gong)業世界(jie)的動力之源，幾乎用于所有電(dian)(dian)(dian)(dian)子設備。據不完全統(tong)計(ji)，全球電(dian)(dian)(dian)(dian)力消(xiao)耗的50%來自電(dian)(dian)(dian)(dian)機，尤其是工(gong)業用電(dian)(dian)(dian)(dian)中(zhong)，約60%的電(dian)(dian)(dian)(dian)力被電(dian)(dian)(dian)(dian)機消(xiao)耗。
作為動力(li)源，電(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)工(gong)作環境(jing)非常(chang)惡劣，常(chang)常(chang)需要(yao)經(jing)受熱應力(li)、機(ji)(ji)(ji)械(xie)應力(li)、電(dian)流(liu)偏差、環境(jing)變化、自然老化等因素侵蝕(shi)而造成故障，嚴重甚至影響安全使(shi)(shi)用。因此(ci)，為了提升電(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)性能和使(shi)(shi)用安全、延長(chang)使(shi)(shi)用壽命(ming)，人(ren)們需要(yao)不斷提高對電(dian)機(ji)(ji)(ji)控(kong)制芯片(pian)的(de)性能和品質要(yao)求(qiu)。
長期以來(lai)(lai)，國(guo)內(nei)電機控制芯片市(shi)場由歐(ou)美國(guo)際(ji)大廠主導，國(guo)內(nei)企業起步較(jiao)晚，市(shi)占率(lv)較(jiao)低(di)。近年來(lai)(lai)，隨(sui)著國(guo)產MCU不斷崛(jue)起，眾多國(guo)產廠商快速成長，在(zai)電機驅動控制芯片細分領域(yu)的技術積累已頗具競(jing)爭優勢(shi)。
芯(xin)海科(ke)技（股票代碼：688595）作為(wei)(wei)一家專注模擬(ni)IC的半(ban)導(dao)體設計公司，憑(ping)藉“高性能ADC+高可(ke)靠(kao)性MCU”雙平臺驅動(dong)，持(chi)續深(shen)耕智能家居、高端消(xiao)費電(dian)(dian)子(zi)、工業控制(zhi)、汽車電(dian)(dian)子(zi)等(deng)應用領域，為(wei)(wei)通用市場及垂直(zhi)細分應用市場提供獨(du)具競(jing)爭力的產品(pin)和解決(jue)方(fang)案(an)。
當前，隨著芯(xin)海在電機驅(qu)動控(kong)制(zhi)領域的技術研發積累，持(chi)續推出基(ji)于(yu)32位MCU的電機控(kong)制(zhi)應用方案，在精度(du)、可靠性、集成度(du)等(deng)關鍵技術指標(biao)上媲(pi)美業界一流廠商(shang)，且(qie)為客(ke)戶提供穩定供貨及(ji)本土化(hua)服(fu)務。
以(yi)下將分(fen)享幾個(ge)典型的(de)(de)芯(xin)海科(ke)技電機控制的(de)(de)應用方案。
車載水(shui)泵
CS32F036Q通(tong)過AEC-Q100認證，滿足車規(gui)級產(chan)(chan)品工作(zuo)環境惡劣的(de)要求，可實現(xian)單電阻無傳(chuan)感器FOC控制，同(tong)時提(ti)供整套FOC控制算法支持，幫助(zhu)客戶(hu)快(kuai)速實現(xian)方案(an)開發、產(chan)(chan)品量產(chan)(chan)。
CS32F036Q車載水泵(beng)系統框圖
更寬(kuan)的工作溫度（-40~105℃）
更寬的工作電壓2.0~5.5V
12bit 1M SPS采(cai)樣頻率的高(gao)速、高(gao)精度ADC，有效精度≥10bit
ADC工作范圍：2.4~5.5V，-40~105℃
±1%精度的低溫漂時鐘
低漂移(yi)基準電(dian)壓(ya)及±2℃的溫(wen)度傳感器 
電動自(zi)行車
近年來，隨著“新國標”的落地，雙輪(lun)電動(dong)車在(zai)智能(neng)化、強性能(neng)、安全(quan)性等方面不斷演進，帶動(dong)了新一輪(lun)的換(huan)車高峰。電動車控制(zhi)器作為(wei)雙輪電動車的核心(xin)部件，迎來新的增長。
芯海科(ke)技32位MCU CS32F031與CS32F103，作為(wei)電(dian)(dian)動車(che)控制器的主(zhu)控MCU芯片(pian)，很(hen)好地滿足(zu)了(le)雙輪電(dian)(dian)動車(che)、電(dian)(dian)動三輪、共享電(dian)(dian)單車(che)的高(gao)(gao)溫(wen)寬(kuan)、高(gao)(gao)耐(nai)潮的應用環(huan)境，以及(ji)PWM、ADC等高(gao)(gao)可靠(kao)性(xing)的功(gong)能要求(qiu)。
CS32F031采用Arm? Cortex?-M0內核，主頻高達48MHz，內置1個功能豐富的高級定時器、1個10通道1Msps采樣率的高精度ADC、6個16-bit定時器（支持霍爾捕獲）。CS32F031采(cai)用(yong)5V供電，抗(kang)干(gan)擾能(neng)力強，成(cheng)本(ben)更(geng)優。
CS32F103采用(yong)ARM-Cortex M3內核，主頻高達72MHz, 支持單周(zhou)期乘法和多周(zhou)期硬件除法運算, 內置1個功能(neng)豐富的高級定時(shi)器、2個共計16通道1Msps采樣率的高精度ADC、3個16-bit定時(shi)器（支持霍爾捕獲(huo)），支持7通道DMA傳(chuan)輸，提供LQFP48/64/100等(deng)主流封裝形態。
CS32F031與(yu)CS32F103兩款產品均可滿足有感FOC控制的所有需求。
最高48MHz工(gong)作頻率
32K/64 Kbytes的flash 存(cun)儲(chu)器, 192B Flash 數據存(cun)儲(chu), 4K/8Kbytes的SRAM，帶硬(ying)件奇偶(ou)校驗
VDD 電壓: 2.0 to 5.5V
內部8MHz/14MHz RC高速振(zhen)蕩器，典型情況下1%精度，內嵌PLL
1路(lu)16bit高級控制(zhi)定(ding)時器（TIM1），每路(lu)有6個帶死區控制(zhi)的PWM輸(shu)出通道
5個(ge)16位(wei)通用(yong)定時器，支持(chi)脈沖寬度測(ce)量和PWM波(bo)生(sheng)成
1路12-Bit高(gao)精度ADC，采(cai)樣率高(gao)達1Msps，10個輸(shu)入通道
2個 USART, 支持: ISO7816接口, LIN主從功能(neng), IrDA傳輸編解(jie)碼; 2個I2C; 2個SPI
多達39個GPIO
CS32F031系統框圖
變頻(pin)冰箱
CS32F030變頻冰箱系(xi)統框圖
單電(dian)阻無(wu)感矢量控制
驅動算(suan)法成(cheng)熟，電(dian)機(ji)適(shi)配性強，匹配過(guo)主流壓縮機(ji)平(ping)臺（東貝、加(jia)西貝拉(la)、恩布拉(la)科）
啟動(dong)算法成功率100%
支(zhi)持過(guo)流(liu)、過(guo)壓、缺(que)相、堵(du)轉等保護，延長產品使用壽命
高級(ji)控制算法支持：諧波抑制、轉矩補償等(deng)
變頻(pin)高速風筒以轉矩脈(mo)動小、效率高、噪聲小、動態響應快而受(shou)到市場的(de)廣泛認可。
面對新(xin)的市場趨勢，芯海(hai)科技推出高達12萬轉(zhuan)的高速風筒應用(yong)方(fang)案。方(fang)案采(cai)用(yong)Arm? Cortex?-M3內(nei)核的MCU主控(kong)(kong)芯片(pian)CS32F103，搭配芯海(hai)自研的智能(neng)IPM模塊CSPM405。在軟件(jian)方(fang)面，采(cai)用(yong)無傳(chuan)感器FOC矢量控(kong)(kong)制(zhi)，搭配公(gong)司最新(xin)電機控(kong)(kong)制(zhi)算法，可實(shi)現(xian)速度扭矩雙閉環控(kong)(kong)制(zhi)。
基(ji)于(yu)芯海科技(ji)“CS32F103+CSPM405+最新(xin)算法(fa)”的高速風筒方案具備如下特征：
三電阻無感FOC控制
最高轉(zhuan)速12萬轉(zhuan)
支持速度轉矩雙(shuang)閉環控(kong)制
支持過流，過壓，短路保護
良好(hao)的EMI/EMC性能
CS32F103的產(chan)品特點：
最高72MHz工作頻(pin)率
支持單周期乘(cheng)法(fa)和硬(ying)件除(chu)法(fa)
64K/128KBytes的(de)Flash存儲器，20KBytes的(de)SRAM
內(nei)部8MHz RC高速(su)振(zhen)蕩(dang)器，內(nei)部40kHzRC低速(su)振(zhen)蕩(dang)器，支持4~16MHz晶體振(zhen)蕩(dang)器
鎖(suo)相環(PLL),最高支(zhi)持72MHz
3個16位(wei)定(ding)時(shi)器(qi)，每個定(ding)時(shi)器(qi)有(you)多達4個用于輸入捕獲/輸出比較/PWM或脈沖計(ji)數的通道和增(zeng)量編碼(ma)器(qi)輸入
1個16位(wei)帶死區控制和緊(jin)急剎車，用于電機控制的PWM高級控制定(ding)時器
2路12-Bit高(gao)精度ADC，采樣率高(gao)達1Msps，16個(ge)輸入通道(dao)
7通道(dao)DMA控制器, 支持(chi)的外設包(bao)括:SPIx,I2Cx,USARTx,TIMx,ADC
3個(ge)(ge)USART,2個(ge)(ge)I2C接口,2個(ge)(ge)SPI接口,1個(ge)(ge)CAN 2.0B接口,1個(ge)(ge)USB2.0接口
豐(feng)富的(de)GPIO（LQFP48:37個，LQFP64:51個，LQFP100: 80個）
CS32F103系統框圖
目前，芯海科技“電機控制及驅動應用”仍在持續豐富和完善。相關產品及應用方案，敬請關注公司官網“應用方案—電機控制及驅動”模塊，期待為終端客戶帶來更有價值的產品和服務（點擊(ji)文(wen)末“閱讀(du)原文(wen)”可直接跳(tiao)轉(zhuan)）。
