汽车智能电机SOC芯片2-峰岹

峰岹公司简介

说起峰岹，未必每个汽车和半导体人都知道，但从事电机控制相关的都对其知晓一二，这说明峰岹这家公司还是非常专注的。峰岹的简介如下“峰岹科技成立于2010年，是一家专业的电机驱动芯片半导体公司，致力为各种电机系统提供高质量的驱动和控制芯片，及电机技术的咨询服务。峰岹提供的芯片应用领域涵盖工业设备、运动控制、电动工具、消费电子、汽车、智能机器人、IT及通信等驱动控制领域”。

而对于汽车市场而言，峰岹目前的应用主要集中在以小电机为主的场景里，比如AGS、座椅控制、热管理的水泵、油泵和电子风扇等。应该来说去年2023 年是峰岹车规级芯片发展的里程碑之年，首先其通过了 ISO 26262 功能安全管理体系认证；另外随着其芯片产品在汽车电子领域由小批量试产向量产推进， 汽车电子销售占比达 到了5% ，应该说拿到了汽车电子的入场券。

在困难的2023年，峰岹的营收有4.1个亿，归属上市公司股东的净利润1.7个亿多，研发投入占营收的比例超20%，产品的总体毛利率达到53.39%，其中电机主控MCU毛利润高达56.67%，这个毛利率可以比肩欧美一线品牌了。

电机驱动双核芯片架构

全集成FOC芯片架构

车规级电机驱动控制芯片技术

高鲁棒性无感FOC驱动

无感大扭矩启动模式

超高速电机的高性能运行模式

直流无刷电机的负载状态检测方法

电机故障的快速检测

这几个方向也是目前电机系统级技术比较关心的几个难点，另外还有一些和驱动电路以及电机本体相关的核心技术，有兴趣的可以查询峰岹2023年年报。这里面觉得最有特色的应该算是其双核架构了，下面就这个展开进行说明。

双核架构

峰岹的产品以双核（8051+ME）著称，但峰岹并不是第一个提出双核“8051+MCE电机控制引擎”的公司。早在2000年左右，IR公司（后被英飞凌收购）就提出了基于双核概念的iMotion平台，并成功的推出了IRMCK200以及IRMCF300系列产品；应该说在那个年代真的非常超前。虽然iMotion产品目前还在销售并有新产品，但市场影响力已经今非昔比。

在峰岹的产品中偶尔还能看到向iMotion致敬的影子，虽然主体思想有相近之处，但其实峰岹和iMotion实现的方式还是有很大差异的。

早期的iMotion产品是没有Flash的，需要在外部EEPROM里烧录8051的Hex以及MCE的bin文件；芯片上电后会将这部分程序载入到RAM里运行。bin文件就包含了成熟的电机控制算法，有特殊需求的可以通过MATLAB对模型进行修改，然后编译成bin，从而改变官方提供的电机算法，当然这个修改不是完全可以自由修改的，而是改变除电流环之外的一些功能，比如速度环路等，这样可以满足绝大部分灵活性的需要。图1为iMotion产品IRMCF3xx的框图。

图1 iMotion典型产品IRMCF341框图

而对于峰岹的双核结构而言，参考较新的产品FU6816_66Q1（FU6866实际上就是FU6816+驱动芯片）的手册，可以看到和控制算法相关的模块就是FOC模块，这个时候FOC本身就像是一个 复杂外设 ，通过配置寄存器可以让其电路激活并工作，86个寄存器的配置可以实现不同的功能，这部分对用户来讲，能看到的信息非常有限，也无法进行任何的环路结构上的修改；不像iMotion的那种框架用户可以比较详细的把握算法的流程，甚至可以自己通过simulink来定义寄存器。 ME内核的框图如图2所示。

图2 峰岹的ME内核内容框图

当然任何事务总是有其两面性，这种复杂外设方式虽然牺牲了灵活性，但只要底层稳定可靠，电机的控制是没有任何问题的；而且会受到没有成熟电机控制算法的公司喜欢。图3为FU6866Q1的框图。

图3 峰岹典型汽车产品FU6866Q1框图

总结下峰岹双核结构的好处如下：

电机控制引擎ME由硬件实现，几个us的FOC计算速度可以赶上200MHz ARM CortexM7的水平

ME核成熟，不需要工程师特别懂电机控制，开发周期短

电机控制和通信及应用层是解耦的

其缺点也比较明显：

灵活性不太够，但只要客户需求变化不那么快，还能接受

产品的差异性小，算法性能都一样，厂家会担心无法卖出超额利润

这些缺点对于汽车小电机，比如风扇、水泵以及非安全类小执行器应用来说应该不会是问题，因为其应用已经非常成熟。下面来聚焦一下峰岹的Smart Motor SOC产品。

Smart Motor SOC产品介绍

在2024的无刷直流电机控制技术研讨会上，峰岹公开了其车规级芯片的Roadmap。目前三相的Smart Motor SOC（集成除MOSFET外的其他系统组件）主要有三款产品，FU6832N1，FU6865Q1以及FU6866Q1。Roadmap如图4所示：

图4 峰岹车规产品的Roadmap

详细的对比信息如下：

这些问题峰岹已经注意到并开始在研发新一代产品，比如在Roadmap里已经看到下一代RISC-V双核产品，包括 FU7502 ，以及支持到ASIL-B功能安全等级的 FU7503 。

另外驱动产品包括FD2064（12V带LIN物理层）和FD2065（48V带LIN物理层）应该已经完成；而更高安全等级的FD2164（48V，ASILD）也都会在25年左右出样品，这几个高压预驱出来后可以和低压MCU芯片组合，就会呈现出非常强产品系列了。这些亮点都是可以期待的。

方案简介

峰岹的方案，从公开的资料看，比如举行过的几次技术seminar，包括官方的公众号推送等，基本上都涉及到汽车非安全类的大部分的电机应用了，包括电子水泵、电子风扇和电子执行器等。图5是峰岹官方发布的汽车电机典型应用推荐型号。

图5 峰岹汽车电机应用推荐型号

选取电子水泵作为一个典型的应用。100W及以下的推荐FU6832N1，不过只能支持P+N的MOS；功率大的水泵可以选择FU6865Q1和FU6866Q1，如果需要低速大扭矩，就可以用FU6866Q1，因为芯片内置了HFI（高频注入）方案。

通过上面的PCB可以看到基于FU6865Q1的水泵需要一个外部的LIN-PHY，另外需要搭配外部的三个自举二极管和三个自举电容，和TLE9877比较的话，还是要多一些器件的。

峰岹的水泵方案可以支持HFI算法（摘自“HFI算法攻克汽车电子水泵低温控制难点”），但个人觉HFI对于水泵应用似乎并不那么重要。但对于机油泵来讲还是非常有意义的，目前机油泵大都需要位置传感器，如果可以彻底解决低温高速启动的需求，觉得FU6866Q1还是很有竞争力的。

总结

峰岹的电机芯片非常有特色且专业，凭借其独特的双核架构，在家电、消费电子、电动工具、工业等领域取得了显著成绩。尽管在汽车领域是新兵，但依然展现出较强的竞争力。随着LIN、CAN、GDU、RISC-V等新IP的积累和功能安全的投入，以及强大的电机算法团队和电机设计团队的协作，峰岹在汽车电机上也会有一番作为。预计未来在汽车电机方面，峰岹将释放更多的电机控制灵活性，并不断提升芯片及系统级功能安全。

新产品上市——XL13无线风速（差压）传感器

一、概述

XL13无线风速（差压）传感器，用于采集排风管道内风速，洁净空间、车间，实（试）验室，等空间的大气差压。集传感元件、信号处理，无线传输于一体，按低功耗、电池供电标准设计，体积小，安装接线简单、便捷。

• 获取管道风速、差压值；或是洁净空间的大气差压值；

• 多种量程可选，适应不同的场景的需求，应用更广；

• 可选电池，或市电供电；

• 带显示；

• 通过无线上传数据至物联网关，物联网关转发采集的数据至软件平台；

XL13无线风速（差压）传感器配置图

应用：

回流炉排风管风速监测

监测回流炉排风管的风压、风速，实时监测设备运行状态，发现异常及时报警。

监测空调管道风速、风压数据

监测空调管道风压、风速，发现异常及时报警。

空间压差监测

洁净车间、负压车间压差监测；实、试验室压差监测。

其它风速、压差监测需求应用

二、技术参数

产品型号

XL1316PD

XL111WPD

功能描述

监测管道、空间压差、风速，无线上传。

无线接口

LoRa（430-510MHz中国）

WI-FI

参数配置

BT（4.0）联接，智能手机，及相应智能终端配置、设定参数。

量程参数

0~±250Pa。

显示

显示差压、风速

按键

用于唤醒，或显示转换。

电 源

工作电压：DC5V；最大功耗：≤0.5W。可选外置电池组供电。

外壳

铝合金，防护等级IP50或IP65；壁挂式安装。

使用环境

全工业级设计，环境温度：-40～+85℃；环境湿度：相对湿度95%。

抗冲击振动

IEC 68-2-6 and IEC 68-2-7 冲击: 30g, 11ms周期的半波正弦波, 18次 振动: 0.5 mm 峰-峰, 10-60 Hz。

抗电磁干扰

EMC:EN6100-6-2，10 V/m, 80-2700 MHz。

外形尺寸

尺寸：90mm *60mm * 35mm。

三、XL13无线风速（差压）传感器订购信息表

第1-2位：品牌

第3-4位：产品代码

第5-6位：监测参数

第7位：版本号

代 码

释 义

代 码

释 义

代 码

释 义

代 码

释 义

XL

品牌

13

产品系列

PD

风速、差压

1

1.0版本

第8位：上行通讯

第9位：工作电压

第10位：防护等级

代 码

释 义

代 码

释 义

代 码

释 义

6

RF6.0

B

电池供电

5

IP65

W

Wi-Fi

D

DC5V

7

IP67

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