恩智浦半导体推出的全新电机控制 MCU 系列旨在“加速”无刷直流 (BLDC) 和其他电机，这些电机在现代汽车和工业电机驱动器中的应用越来越广泛。

　　虽然其 S32K 系列 MCU 的目标是电动汽车 (EV) 核心的牵引电机，但这家汽车芯片巨头表示，新的 S32M2 主要关注汽车中使用的各种其他电机，用于自动打开和关闭行李箱或车窗以及调整座椅位置或侧后视镜。S32M24x 和 S32M27x 没有使用与 S32K 相同的片上系统 (SoC) 方法，而是在专为电机控制而设计的系统级封装 (SiP) 内提供了广泛的电源和模拟功能。

　　S32M2 的核心是主频高达 80 MHz 的单核 Cortex-M4 CPU 或主频为 120 MHz 的 Cortex-M7，并配有单精度浮点单元 (FPU)。这使得它比前代产品具有更高的性能，可以处理更先进的电机控制软件，这些软件可以随着时间的推移进行更新，以更安静、更高效地运行电机。MCU 还配有 128 kB 至 1 MB 片上存储器。

　　恩智浦表示，通过将用于驱动电机的电源电路和控制电机的模拟电路集成在 64 引脚 LQFP 封装中，S32M2 节省了印刷电路板 (PCB) 的空间并降低了设计风险。

　　用于高级电机控制的新型 MCU

　　与多种类型的“有刷”电机相比，BLDC 电机和永磁同步电机 (PMSM)因更小、更轻、更安静且更坚固而脱颖而出。

　　尽管他们也宣传更高的耐用性和更好的能效，但也存在权衡。由于它使用电子电机控制，因此将 BLDC 电机集成到系统中往往是一项更加复杂的任务。

　　大多数电动机的旋转是由磁场的相互作用产生的，磁场的相互作用是由转子电动机的旋转部分和定子电动机的固定部分产生的。一组或两组这些磁铁由缠绕在磁芯上的线圈制成。流经绕组的电流会产生磁场，为电机提供动力。

　　在有刷直流电机中，电流通过形成转子的线圈，产生磁场。当每个线圈与其周围具有相同极性的永磁体相斥并被拉向具有相反极性的磁体时，电机绕组开始旋转。为了保持旋转，需要不断地反转电流，以便线圈中磁场的极性不断翻转，从而使线圈“追逐”放置在其周围的永磁体。

　　线圈的电力通过“电刷”提供，“电刷”与电机中心的旋转换向器接触。换向器是导致流经线圈的电流反向的原因。代价是固定电刷和电机旋转部分换向器之间的摩擦会导致磨损。由于电刷与金属接触不足和产生电弧，可能会损失多余的功率。

　　BLDC 电机不使用电刷使电机换向并使其旋转，而是使用更先进的电子控制技术。位于系统核心的 MCU 控制栅极驱动器，驱动 FET 向电机绕组提供电流。电流在定子线圈中产生磁场，定子线圈在空间中旋转，转子现在是永磁体随之旋转。

　　MCU 用于改变电流的相位和幅度，并在正确的时间以正确的顺序将其发送到线圈。精确的定时可以实现更准确的控制，并确保电机以最高效率运行。

　　为了减少功率损耗，有必要密切关注电机的运行特性，并使用反馈来微调控制向电机供电的 MOSFET 的脉宽调制 (PWM) 信号。恩智浦表示，S32M2 配备了多种 I/O，可连接到监控电机位置和运行的传感器。它还增加了集成电流感应。

　　S32M2内部的高性能MCU内核更仔细地控制电机的速度和扭矩。此外，高速模拟外设包括定时器和高精度模数转换器 (ADC)，用于调节和输出控制电机的 PWM 信号。这些芯片将 LIN、CAN FD 和 CXPI 通信接口带到桌面上，以连接到车辆的其他系统。

　　栅极驱动器负责功率传输

　　恩智浦表示，S32M2 提供了足够的性能来处理更先进的电机控制形式，包括最先进的磁场定向控制FOC。FOC 不使用传感器来感测电机的位置，而是感测绕组中的电压通常分为三组，将其变成由三个半桥驱动的三相电机，并使用反馈来调整电机控制输出。

　　S32M2 集成了一个三相栅极驱动器，可驱动多达 6 个外部功率 MOSFET，使其能够同时控制单个三相 BLDC或 PMSM电机或最多三个单相有刷直流电机。

　　栅极驱动器是电机控制系统的主要构建模块之一，因为它用于向电机绕组提供电压和电流，进而实现所需的速度、扭矩、方向和其他操作特性。栅极驱动器充当 MCU 之间的接口，输出 PWM 信号以管理运行电机的功率 FET 的占空比、频率和死区时间。

　　一般来说，提高驱动电机的功率 FET 的转换速率 (dV/dt) 最终会改善系统的动态响应时间，从而实现更精确的 PWM 控制。增加转换速率有利于减少开关期间的死区时间和相关功率损耗。但代价是这些快速转换可能会导致过多的电磁干扰 (EMI) 和其他电噪声。

　　NXP表示，MCU的栅极驱动器具有可编程转换速率，可以满足不同的要求。电压调节器也是汽车级封装的一部分，因此它可以直接由 12V 电池供电。

　　软件：NXP S32 平台

　　S32M2 与 NXP S32 平台中的其他产品基于相同的底层架构，为客户提供了最大程度地提高不同代汽车之间软件重用的灵活性。

　　此外，S32M2 与公司现有的软件和开发工具完全兼容，NXP 高级副总裁兼通用和集成汽车处理器总经理 Manuel Alves 表示。据该公司称，S32M2 具有足够的性能来对其控制的电机运行诊断以及在 AUTOSAR 上运行软件应用程序。还可以进行固件无线 (OTA) 更新。

　　S32M2支持ISO 26262标准下的ASIL B功能安全，并将NXP的硬件安全引擎HSE和其他安全子系统CSEc以及安全启动引入到系统中。

相关文章： tl431是什么电子元件？tl431的参数/引脚图及功能等中文资料  适用于汽车应用领域的3款电路保护器件  视在功率是什么意思？视在功率有功功率无功功率的公式和关系  什么是节流阀？节流阀工作原理与作用  ccd是什么相机？ccd相机与cmos相机有什么区别？  英飞凌：新型 4.5kV 的IGBT模块可改变传输设计  什么是网关？网关是什么意思？网关和路由器的区别  ST推出STM32WL33xx系列新型低功耗、高灵活性无线MCU  Broadcom 在业界首次将神经网络引入交换机  stc89c52rc是什么电子元件？stc89c52rc的参数/引脚图及功能和应用领域  瑞萨电子提升32位MCU中24位ADC的性能  SiC 是新型组串式逆变器的关键  2023最受欢迎十大产品，5G和物联网设计在电子元件方面占据主导地位  Synaptics的SYN43711芯片集成了WiFi6E 和蓝牙 5.3  煲机是什么意思？耳机怎么煲机？耳机煲机方法技巧  Arbe 发布 48 RX x 48 TX 量产雷达处理器  ON 的 Hyperlux LP 图像传感器可延长电池寿命  手机发热发烫是什么原因？手机发热发烫的有效解决方法  什么是占空比？pwm、boost电路、555定时器、lm324等占空比的计算公式  坚持自主创新　增强发展实力  什么是热传递？热传递的条件与三种方式  兆芯推出最高频率达 3.70 GHz的八核CPU KX-7000  什么是热电阻？热电阻工作原理与作用以及和热电偶的区别  Inelco Hunter推出轻质、高强度、耐腐蚀的IP68级防水连接耦合器  EDA是什么意思？eda技术是什么？eda软件有哪些？  瑞萨电子公布汽车处理器第五代 R-Car SoC  芯时光乔迁仪式  ad620是什么电子元件？ad620的参数/工作原理/引脚图及功能等中文资料  Alps Alpine推出了具有32 位 RISC CPU 的电容式传感器IC  意法半导体宣布推出1200V耐压、车用SiC功率电源模块  Viasat和Skylo将推出用于物联网的太空网络通信设备  buck电路是什么意思？buck电路图及其工作原理  对讲机怎么用？对讲机怎么说话和接听？对讲机使用图解  什么是机械键盘轴？机械键盘轴的区别  电感单位是什么？电感单位换算公式与关系  人工智能和内存安全是物联网安全的真正威胁  Microsoft通过新的AI加速器和CPU涉足定制芯片  耦合器是干什么的？各种常见耦合器的作用  意法半导体推出新款低功耗、高灵活性无线MCU  空调电辅热是什么意思？空调辅热功能是干嘛的？空调制热和辅热哪个好  安规电容的作用是什么？安规电容和普通电容的区别  为什么 Li-Fi 可能比 Wi-Fi 更好？  开年第一梯《采购自助餐交流会》  什么是熔断器？熔断器的作用与符号？  RMS 和峰值瓦特有什么区别？  多芯片系统解决了芯片复杂性，但功耗是一个挑战  ST汽车级双运算放大器TSB182融合了中等电压和精度  什么是双向可控硅？双向可控硅工作原理与作用  什么是arp攻击？arp攻击原理以及arp断网攻击解决方法  网线的线序：交叉网线线序和直连网线线序图解