中微半導體——Cmsemicon全系列量產電機控制SoC? 覆蓋多類型電機應用

目前電子技術快速發展，相關的科研成果涌現出來，使得電機控制發展緊跟時代，實現了智能化、多樣化，而且功能更為全面，電機控制技術屬于高端技術，精密性高，而且具有綜合性，現在已經在航空航天行業、交通運輸行業、化工行業以及農業科技行業得到廣泛應用。2020年4月17日，電子產品世界舉辦了了一次專門的關于電機控制的線上的研討會，其中，中微半導體帶來了Cmsemicon全系列量產電機控制SoC  覆蓋多類型電機應用。

中微半導體今天的演講人是中微半導體（深圳）股份有限公司產品應用部部長鐘成保，他從事芯片應用開發工作，涉及工業、消費類、汽車電子、智能家居等垂直市場，現在負責公司AE團隊。研討會上的主題是國產高性能電機控制方案解析。

鐘成保首先介紹了中微半導體公司相關情況：公司專注于8位/32位設計及高精度模擬、無線射頻、驅動、算法的高品質高可靠性產品平臺研發，產品廣泛覆蓋家電、無刷電機、無線互聯、新能源、智能安防、工業控制、汽車等應用領域。Cmsemicon電機控制產品線四要素是：MCU（批量出貨）、驅動（自主設計）、應用（多位行業專家）、核心算法（30余項+）。

Cmsemicon電機控制產品應用場景

緊接著鐘成保詳細講解了中微半導體的CMS32M57xx系列MCU，它是中微半導體推出的基于ARM-Cortex M0內核的高端電機控制專用芯片。主頻高達64MHz，工作電壓2.1V至5.5V，提供64K Flash Memory，8K SRAM，多達46個GPIO，6通道增強型PWM可輸出死區可調的互補型PWM，靈活配置的系統時鐘，可自由切換。并且特有的剎車恢復機制可實現逐波限流功能，即故障產生時，PWM輸出關閉，但PWM Timer繼續運行；故障解除后，PWM輸出自動恢復或者延時自動恢復。內置采樣率100Ksps的12-bit低速 ADC、采樣率1.2Msps的12-bit高速ADC、2通道高性能運算放大器、2通道模擬比較器、通道增益可調的可編程增益放大器。32位硬件除法器僅需6個系統時鐘，通信接口方面提供2路UART、1路SPI、 1路I2C，同時內置高精度溫度傳感器模塊，工業級標準設計，可工作在-40℃至105℃，提供IEC60730安規認證庫,協助客戶輕松通過CLASS B認證， 提供LQFP48標準封裝。并且它的抗干擾能力強，EFT測試指標高達4800V。CMS32M57xx系列MCU是中微半導體電機控制產品線主力產品,被廣泛應用于落地扇、正弦波吸塵器、油煙機、電動兩輪車、變頻空調、變頻洗衣機等典型電機控制領域。

  接下來鐘成保詳細講解了中微半導體的CMS32M53xx/55xx系列MCU，它是基于ARM-Cortex M0推出的高端電機控制專用芯片。它和CMS32M57xx系列MCU有很多共同點，特殊的地方主要有：可工作在-40℃至-105℃，提供IEC60730安規認證庫,可協助用戶輕松通過CLASS B認證，同時 提供SSOP24、QFN40及LQFP48多種封裝。它主要應用于電動工具、園林工具、落地扇、吊扇、吸塵器、油煙機等領域。接下來是中微半導體的基于8051內核的CMS8M35xx系列MCU低端電機控制芯片，它可工作在-40℃至105℃，它主要應用于筋膜槍、方波吸塵器、電動剃須刀、掃地機器人等制領域。

在講解完中微半導體的各系列MCU后，鐘成保對中微電機控制方案也做了介紹。就拿最具代表性的Cmsemicon風機方案算法來說，它具有5個特點：1、吊扇具備初始位置檢測算法，電機啟動無反轉；2、落地扇采用直接閉環啟動，啟動平滑，快速；3、支持速度控制，恒力矩控制和恒功率控制；4、有感FOC和無感FOC控制算法完美交融；5、電機參數自檢算法，快速調試電機。同時這個方案具備4個優勢：1、產品系列化，更靈活；2、 可選集成方案或分立方案；3、電機控制算法成熟；4、可輕松匹配不同的電機。

Cmsemicon循環風扇方案系統框圖

在研討會最后，兩位中微半導體答疑專家詳細解答了會上網友提出的問題：

問題1：對CMS32M5333比較感興趣，這顆芯片已經量產了嗎？

答：CMS32M5333已經量產，且大量的應用在電動手持工具和園林工具應用上。

問題2：8051系列芯片的pwm有幾路可以使用？

答：中微的8位電機控制系列單片機可以產生6路pwm輸出，用于無刷電機控制，還有一路獨立PWM輸出。

問題3：對于產品是簡易正弦波有感的方案推薦哪個型號？

答：cms8m3533和cms32m5533都可以實現，可根據功能和成本考慮選擇。

問題4：芯片內置了哪些實用的安全保護環節？

答：中微的芯片完全符合60730等相關安全認證，具備完整的相關安全硬件資源和軟件相關代碼供用戶使用。

問題5：57XX系列用到家電領域，跟飛思卡爾，瑞薩，TI等大廠相比，有何優勢？

答：中微的性能不輸友商，但價格卻充分為客戶考慮，超高的性價比和完備的應用服務是中微的優勢。

問題6：中微公司的51類芯片可以用usb-TTL嗎？

答：目前中微的電機控制芯片不支持USB模塊。

問題7：該系列的主頻最高能達到多少？

答：目前電機控制芯片M0的最高主頻達到64MHz。

問題8：有沒有哪款芯片具有內置CAN、高速USB模塊主要用于工業自動控制？

答：中微公司即將推出的M4內核的電機芯片帶有這些模塊。

問題9：中微芯片支持的通訊方式有哪些？

答：UART、IIC、SSP/SPI等，還可以通過PWM占空比進行調速。

問題10：中微電機控制芯片的ESD和EFT指標分別是多少？

答：EFT指標是4800V。對于ESD，HBM模式8000V，MM模式400V。