電子發燒友網報道（文 / 吳子鵬）在電機運轉過程中，電機控制和驅動 IC 發揮著關鍵作用，能夠精確控制電機的啟動、停止、正反轉以及轉速。通過輸入不同的控制信號，電機驅動 IC 可以改變電機繞組中電流的方向和大小，進而實現對電機各種運行狀態的精準控制。
隨著工業自動化、新能源汽車、智能家居、消費電子等領域對電機的需求持續攀升，電機驅動 IC 的市場需求也水漲船高。統計數據顯示，2024 年全球電機驅動 IC 市場規模達 318 億元，預計到 2029 年將增長至 451 億元，年復合增長率為 5.2%。

近期，為滿足最新的市場需求，各大芯片原廠紛紛更新電機控制和驅動產品線，涵蓋 IC 和軟件，主要廠商包括英飛凌、意法半導體（ST）、PI 等。那么，這些新品將為哪些應用帶來利好呢？

英飛凌推出 MOTIX? BTM90xx 系列

今年 1 月，英飛凌科技 (Infineon Technologies) 推出全新的 MOTIX? BTM90xx 系列全橋 / H 橋集成電路 (IC)，為有刷直流電機應用提供創新解決方案，進一步拓展其在低壓電機控制領域的產品組合。

MOTIX? BTM90xx 系列專為汽車有刷直流電機設計，廣泛應用于車門、后視鏡、座椅調節、車身控制模塊等場景，同時支持安全關鍵型應用，如區域控制模塊。在基礎性能方面，該系列覆蓋 7V 至 18V 的工作電壓范圍，還可擴展至 4.5V 至 40V。BTM901x 子系列支持至少 10A 的電流限制，BTM902x 子系列電流限制提升至 20A，適用于電動尾門或座椅調節等高功率需求場景。此外，MOTIX? BTM90xx 系列支持高達 20kHz 的 PWM 頻率，有助于優化電機效率與噪音控制。

由于目標應用為汽車領域，MOTIX? BTM90xx 系列在安全和保護方面進行了全面增強。該系列集成嵌入式看門狗，可增強系統安全性，防止因軟件失效導致的控制異常；內置全面的診斷與保護功能，包括過溫、欠壓、過流、短路檢測及交叉電流保護，滿足汽車行業嚴苛的可靠性要求；通過內部反饋回路優化開關速率，平衡功耗與電磁兼容性（EMC），無需手動校準 MOSFET 參數。

為方便工程師使用 MOTIX? BTM90xx 系列，英飛凌提供完整的開發支持，包括技術文檔、仿真模型（如 PSPICE）、功率耗散計算工具、評估板及 Arduino 示例代碼。同時，工程師可通過英飛凌開發者中心（IDC）免費獲取設備驅動程序和配置向導，加速設計導入。

意法半導體推出 STSPIN32G0新品

同樣在今年 1 月，意法半導體 STSPIN32 系列集成化電機驅動器新增八款產品。STSPIN32 電機驅動器集成 STM32 通用微控制器 (MCU) 以及功能豐富的三相柵極驅動器，這一設計極大簡化了電機控制系統設計，能有效節省 PCB 電路板面積，加快終端產品上市時間。新發布的八款產品集成 45V、250V 和 600V 額定電壓的柵極驅動器，可廣泛應用于從電池供電的無線家電和電動工具，到工業自動化、機器人、暖通空調系統、有線家用電器等各類場景。新產品集成基于 Arm? Cortex?-M0 + 內核的 STM32G031 微控制器，具備強大算力，可處理當下熱門的電機控制算法，如六步控制和矢量控制 (FOC)。

具體來看，四款低壓新產品基于功能豐富的 45V 柵極驅動器，適用于由鋰電池或最高 36V 有線電源供電的家電和工具，如便攜式電動工具、家用電器、無線吸塵器、機器人、風扇和電泵。四款高壓產品為用戶提供 250V 或 600V 額定驅動電壓，以及 200mA/350mA 或 1.0A/0.85A 拉 / 吸電流選擇，標配 ST SmartShutDown 智能關斷功能，在發生故障時可快速保護外部功率級，其目標應用涵蓋家電、空調、家用冰箱、工業冰箱、工業電泵和工業自動化。

為幫助工程師減小最終方案的尺寸，STSPIN32G0 這 8 款新品具有出色的集成性，包括集成豐富的片上資源 / 接口資源和全面的保護功能。在片上資源 / 接口資源方面，STSPIN32G0 提供多達 32 個通用 I/O 引腳 (GPIO)、64KB 閃存和 8KB SRAM，以及 I2C、USART、SPI 等數字接口；在保護功能方面，STSPIN32G0 提供過流保護、過載保護、交叉導通防護、欠壓鎖定。

為方便工程師快速開展新設計，每款產品都配備評估板。并且，STSPIN32 全系支持 STM32 MCU 開發生態系統，用戶可從中獲取豐富的開發工具、軟件和評估板，其中包括 X-CUBE-MCSDK 電機控制軟件開發套件 (SDK)、可參數化的固件庫和電機控制工作臺 GUI 軟件，還有 MCU 專用軟件包和中間件，以及便于項目設置和性能分析的 STM32CubeMX 配置器。

PI 推出最新版 MotorXpert 軟件

了解了兩款硬件產品后，我們再來看看軟件方面的新品。今年 2 月，Power Integrations 宣布發布 MotorXpert? v3.0，這是一套專門用于對采用該公司 BridgeSwitch?電機驅動器 IC 的無刷直流逆變器進行配置、控制和檢測的軟件包。BridgeSwitch IC 是一種半橋電機驅動器 IC，內部集成低 RDSON 的 FREDFET 開關、控制器和驅動器，采用高效散熱封裝。

據介紹，MotorXpert? v3.0 集成無分流檢測電路和無傳感器磁場定向控制（FOC）技術，無需額外的分流檢測電路和傳感器，降低了硬件成本與系統復雜性，提高了集成度和可靠性，能在無分流檢測電路和無傳感器的情況下實現對電機的精準控制。MotorXpert? v3.0 增加了對兩相調制控制方式的支持，適合高溫環境應用，如熱水循環泵，可將逆變器開關損耗降低 33%，開發人員能在逆變器溫度與扭矩紋波之間進行權衡，降低對散熱器和外殼的成本要求。該軟件還具備 V/F 和 I/F 控制功能，可在任何負載條件下啟動電機，通過先進的算法和控制策略，確保電機在各種復雜負載條件下都能順利啟動，提高系統的適應性。

在軟件應用上，MotorXpert? v3.0 內嵌于本地 MCU 或 DSP 上的復雜數學算法，利用 BridgeSwitch IC 的信息構建生成精確的反饋信號，實現對開關模式的實時控制。這款軟件對逆變器的操作進行編譯，并以明確的格式顯示關鍵數據，供工程分析使用，提供圖形用戶界面，集成數字示波器可視化工具，方便設計、配置參數和調試，界面中的餅狀圖實時顯示電機應用的具體狀態。MotorXpert? v3.0 提供缺省模式和專家模式。缺省模式適合初學者，只需調整少量關鍵參數即可讓電機安全可靠運行；專家模式面向電機制造商，支持詳細參數定制，滿足精細性能需求。

電機驅動后續發展

看完上述新品，不難發現三大電機控制和驅動的趨勢十分明顯，分別是高集成、高品質和敏捷開發。

英飛凌和意法半導體的產品均采用高集成方式，將更多功能集成到單一芯片中，如集成微控制器、傳感器、功率器件等，形成高度集成的電機驅動解決方案。這樣不僅能減少電路板空間，降低系統成本，還能提高系統的可靠性和穩定性。

在汽車、工業等對可靠性要求極高的領域，電機驅動 IC 將不斷提升其可靠性和穩定性。具體手段有兩種，一是增強 IC 本身的保護功能，如 MOTIX? BTM90xx 系列集成了眾多保護功能；二是采用更先進的工藝和封裝技術，增強芯片的抗干擾能力和耐環境能力，確保在惡劣的工作條件下也能長期穩定運行。

無論是硬件還是軟件，對于電機應用而言，敏捷開發這一屬性都體現得淋漓盡致。這其實也是傳統國際大廠的優勢所在，他們往往擁有較為完備的產品生態，且能夠在各項應用之間相互賦能。

2025 年，電機驅動領域無疑充滿機遇。隨著物聯網、工業 4.0 的推進，智能家居、工業自動化等市場對電機驅動的需求持續增長，為新品的推廣和應用提供了廣闊空間。然而，挑戰也不容小覷。一方面，技術更新換代快，如何保持技術領先，滿足不斷升級的市場需求，對廠商是個考驗；另一方面，市場競爭激烈，英飛凌、ST、PI 等巨頭的新品已在市場上掀起波瀾，其他企業需要在產品差異化和性價比上發力。