摘要：电子发烧友网报道（文 / 吴子鹏）在电机运转过程中，电机控制和驱动 IC 发挥着关键作用，能够精确控制电机的启动、停止、正反转以及转速。通过输入不同的控制信号，电机驱动 IC 可以改变电机绕组中电流的方向和大小，进而实现对电机各种运行状态的精准控制。

电子发烧友网报道（文 / 吴子鹏）在电机运转过程中，电机控制和驱动 IC 发挥着关键作用，能够精确控制电机的启动、停止、正反转以及转速。通过输入不同的控制信号，电机驱动 IC 可以改变电机绕组中电流的方向和大小，进而实现对电机各种运行状态的精准控制。

随着工业自动化、新能源汽车、智能家居、消费电子等领域对电机的需求持续攀升，电机驱动 IC 的市场需求也水涨船高。统计数据显示，2024 年全球电机驱动 IC 市场规模达 318 亿元，预计到 2029 年将增长至 451 亿元，年复合增长率为 5.2%。

近期，为满足最新的市场需求，各大芯片原厂纷纷更新电机控制和驱动产品线，涵盖 IC 和软件，主要厂商包括英飞凌、意法半导体（ST）、PI 等。那么，这些新品将为哪些应用带来利好呢？

今年 1 月，英飞凌科技 (Infineon Technologies) 推出全新的 MOTIX™ BTM90xx 系列全桥 / H 桥集成电路 (IC)，为有刷直流电机应用提供创新解决方案，进一步拓展其在低压电机控制领域的产品组合。

MOTIX™ BTM90xx 系列专为汽车有刷直流电机设计，广泛应用于车门、后视镜、座椅调节、车身控制模块等场景，同时支持安全关键型应用，如区域控制模块。在基础性能方面，该系列覆盖 7V 至 18V 的工作电压范围，还可扩展至 4.5V 至 40V。BTM901x 子系列支持至少 10A 的电流限制，BTM902x 子系列电流限制提升至 20A，适用于电动尾门或座椅调节等高功率需求场景。此外，MOTIX™ BTM90xx 系列支持高达 20kHz 的 PWM 频率，有助于优化电机效率与噪音控制。

由于目标应用为汽车领域，MOTIX™ BTM90xx 系列在安全和保护方面进行了全面增强。该系列集成嵌入式看门狗，可增强系统安全性，防止因软件失效导致的控制异常；内置全面的诊断与保护功能，包括过温、欠压、过流、短路检测及交叉电流保护，满足汽车行业严苛的可靠性要求；通过内部反馈回路优化开关速率，平衡功耗与电磁兼容性（EMC），无需手动校准 MOSFET 参数。

为方便工程师使用 MOTIX™ BTM90xx 系列，英飞凌提供完整的开发支持，包括技术文档、仿真模型（如 PSPICE）、功率耗散计算工具、评估板及 Arduino 示例代码。同时，工程师可通过英飞凌开发者中心（IDC）免费获取设备驱动程序和配置向导，加速设计导入。

同样在今年 1 月，意法半导体 STSPIN32 系列集成化电机驱动器新增八款产品。STSPIN32 电机驱动器集成 STM32 通用微控制器 (MCU) 以及功能丰富的三相栅极驱动器，这一设计极大简化了电机控制系统设计，能有效节省 PCB 电路板面积，加快终端产品上市时间。新发布的八款产品集成 45V、250V 和 600V 额定电压的栅极驱动器，可广泛应用于从电池供电的无线家电和电动工具，到工业自动化、机器人、暖通空调系统、有线家用电器等各类场景。新产品集成基于 Arm® Cortex®-M0 + 内核的 STM32G031 微控制器，具备强大算力，可处理当下热门的电机控制算法，如六步控制和矢量控制 (FOC)。

具体来看，四款低压新产品基于功能丰富的 45V 栅极驱动器，适用于由锂电池或最高 36V 有线电源供电的家电和工具，如便携式电动工具、家用电器、无线吸尘器、机器人、风扇和电泵。四款高压产品为用户提供 250V 或 600V 额定驱动电压，以及 200mA/350mA 或 1.0A/0.85A 拉 / 吸电流选择，标配 ST SmartShutDown 智能关断功能，在发生故障时可快速保护外部功率级，其目标应用涵盖家电、空调、家用冰箱、工业冰箱、工业电泵和工业自动化。

为帮助工程师减小最终方案的尺寸，STSPIN32G0 这 8 款新品具有出色的集成性，包括集成丰富的片上资源 / 接口资源和全面的保护功能。在片上资源 / 接口资源方面，STSPIN32G0 提供多达 32 个通用 I/O 引脚 (GPIO)、64KB 闪存和 8KB SRAM，以及 I2C、USART、SPI 等数字接口；在保护功能方面，STSPIN32G0 提供过流保护、过载保护、交叉导通防护、欠压锁定。

为方便工程师快速开展新设计，每款产品都配备评估板。并且，STSPIN32 全系支持 STM32 MCU 开发生态系统，用户可从中获取丰富的开发工具、软件和评估板，其中包括 X-CUBE-MCSDK 电机控制软件开发套件 (SDK)、可参数化的固件库和电机控制工作台 GUI 软件，还有 MCU 专用软件包和中间件，以及便于项目设置和性能分析的 STM32CubeMX 配置器。

了解了两款硬件产品后，我们再来看看软件方面的新品。今年 2 月，Power Integrations 宣布发布 MotorXpert™ v3.0，这是一套专门用于对采用该公司 BridgeSwitch™电机驱动器 IC 的无刷直流逆变器进行配置、控制和检测的软件包。BridgeSwitch IC 是一种半桥电机驱动器 IC，内部集成低 RDSON 的 FREDFET 开关、控制器和驱动器，采用高效散热封装。

据介绍，MotorXpert™ v3.0 集成无分流检测电路和无传感器磁场定向控制（FOC）技术，无需额外的分流检测电路和传感器，降低了硬件成本与系统复杂性，提高了集成度和可靠性，能在无分流检测电路和无传感器的情况下实现对电机的精准控制。MotorXpert™ v3.0 增加了对两相调制控制方式的支持，适合高温环境应用，如热水循环泵，可将逆变器开关损耗降低 33%，开发人员能在逆变器温度与扭矩纹波之间进行权衡，降低对散热器和外壳的成本要求。该软件还具备 V/F 和 I/F 控制功能，可在任何负载条件下启动电机，通过先进的算法和控制策略，确保电机在各种复杂负载条件下都能顺利启动，提高系统的适应性。

在软件应用上，MotorXpert™ v3.0 内嵌于本地 MCU 或 DSP 上的复杂数学算法，利用 BridgeSwitch IC 的信息构建生成精确的反馈信号，实现对开关模式的实时控制。这款软件对逆变器的操作进行编译，并以明确的格式显示关键数据，供工程分析使用，提供图形用户界面，集成数字示波器可视化工具，方便设计、配置参数和调试，界面中的饼状图实时显示电机应用的具体状态。MotorXpert™ v3.0 提供缺省模式和专家模式。缺省模式适合初学者，只需调整少量关键参数即可让电机安全可靠运行；专家模式面向电机制造商，支持详细参数定制，满足精细性能需求。

看完上述新品，不难发现三大电机控制和驱动的趋势十分明显，分别是高集成、高品质和敏捷开发。

英飞凌和意法半导体的产品均采用高集成方式，将更多功能集成到单一芯片中，如集成微控制器、传感器、功率器件等，形成高度集成的电机驱动解决方案。这样不仅能减少电路板空间，降低系统成本，还能提高系统的可靠性和稳定性。

在汽车、工业等对可靠性要求极高的领域，电机驱动 IC 将不断提升其可靠性和稳定性。具体手段有两种，一是增强 IC 本身的保护功能，如 MOTIX™ BTM90xx 系列集成了众多保护功能；二是采用更先进的工艺和封装技术，增强芯片的抗干扰能力和耐环境能力，确保在恶劣的工作条件下也能长期稳定运行。

无论是硬件还是软件，对于电机应用而言，敏捷开发这一属性都体现得淋漓尽致。这其实也是传统国际大厂的优势所在，他们往往拥有较为完备的产品生态，且能够在各项应用之间相互赋能。

2025 年，电机驱动领域无疑充满机遇。随着物联网、工业 4.0 的推进，智能家居、工业自动化等市场对电机驱动的需求持续增长，为新品的推广和应用提供了广阔空间。然而，挑战也不容小觑。一方面，技术更新换代快，如何保持技术领先，满足不断升级的市场需求，对厂商是个考验；另一方面，市场竞争激烈，英飞凌、ST、PI 等巨头的新品已在市场上掀起波澜，其他企业需要在产品差异化和性价比上发力。

来源：核芯产业观察