摘要：想象一下，如果我们接到任务，需要设计一个24V供电的10万转无刷无感小风机驱动的案子，我们应该怎么设计？
想象一下，如果我们接到任务，需要设计一个24V供电的10万转无刷无感小风机驱动的案子，我们应该怎么设计？
今天我们先直说硬件的设计选型。
传统的方案，我们会找一个通用的MCU，带高级定时器，AD采集，DMA等，其它就是常规的设计了，包括下面部分：
电源转换部分，DCDC或者LDO电路，24V转12V转3.3VN管驱动需要独立的预驱芯片运放，做电流的采集放大母线电压采集MCU，以及反电动势采样电路逆变电路上面就是最基本的无刷电机驱动电路了，用此电路，功能肯定都能实现，但是，每个功能模块都是独立的电路，整个方案做出来，第一是成本肯定不便宜，第二就是体积也比较大。
上面这块板子大小120*69mm，当然能更小一些，但是也不会超级小。
那有没有一种更加简洁的方案呢，比如，把这里面的很多模块都集成到一块芯片里面。
那当然，有市场需求就会促进研发更快速的升级迭代，随着很多产品对小型化无刷驱动的需求，比如智能牙刷，微型风扇，吹风筒等，相应的微型，性价比高的方案也都出来了。
那我们想想，上面这7部分电路，哪些能合并？
MCU肯定需要了，LDO集成在MCU，未尝不可，MCU需要的电流很小，24V供电还是可以做到的预驱部分，本来也是一块芯片，必须要安排跟MCU封在一起运放，这个也没问题，有一些MCU本身就集成运放比较器母线电压ADC采集，这个不用说了反电动势采样，就几个阻容，电路放在外面MOS逆变电路，这个无法集成，也没必要这样看下来，完整的PCBA一个MCU+逆变电路+反电动采样就行了，其它电路（高压LDO+预驱+运放）芯片内部都集成了，有没有这样的芯片方案呢？
还记得我们前几天发过的国产最小系列芯片吗？
内置预驱运放的最小电机MCU，最小USB3.0 HUB，盘点细分领域各类国产最小芯片
当时就申请了个最小体积的CH32M007E8U6，3*3mm。现在也玩儿了一段时间，给大家做些分享。
CH32M007是基于青稞RISC-V内核设计的工业级电机微控制器，支持48MHz系统主频，单线调试。
内置12位模数转换ADC，采样率高达3Msps。
内置高压摆率运放OPA，支持3通道轮询，支持单电阻或双电阻电流采样方案。
可用于有感定位、ADC采样或比较器无感定位、单电阻或双电阻采样的电机方案。
CH32M007G8R6内置48V三相双N预驱和自举二极管及高压LDO，驱动逆变电路直接接MCU就可以。
这芯片确实比较全能，常规该有的都有了，专为电机控制而生。
我们看下PCB的demo，这是一个暴力风筒的方案，大小31.5 * 25.5mm，非常的小，整个板子上除了芯片，MOS之外，就只有阻容了，接上电机轻松上10万转。
上面的方案为三相双N型预驱，所以需要MCU有高压侧自举电路。
还有一种PCB面积更小，成本更省的方案，三相P+N型预驱。我手头这个CH32M007E8U6，PCB直径2cm都不到，尺寸严苛的方案都里绰绰有余。
也就是上管用P管，P-MOS 上管由于 Vgs 为负时导通，不需要额外自举电路，高侧驱动逻辑简单，这样芯片的成本就能再低一点。
但是，上管用P管电路是简单了，但是PMOS一个是因为载流子是空穴，远低于NMOS电子的迁移率，所以，同样的驱动电压下，开关速度响应不及NMOS。
第二个是导通电阻，同样导通能力下，PMOS 通常需要更大的 W/L（宽度/长度）比，导通电阻大。
所以这两点限制了PMOS方案，但是成本整体更低，在一些玩具，小型风扇等场合，还是够用的，我们看一下PMOS的逆变电路。
PCBA的体积也能做的更小，一个圆形的板子，用在吹风筒上，板子的直径才19mm，特别的小。
我们看下实物
PCB工程文件：
通过网盘分享的文件：LV_hairDrier_V3.0.zip
这期我们主要讲硬件选型设计，下一期我们再介绍软件。
来源：芯片之家