直到ARM出现后,STM32强势来袭,于是有了STM32F103C6T6这颗料,这在当时斩获了非常大的市场,以至于后来为了打价格战,ST专门换了个标叫做STM32FEBKC6T6,专门来针对电动车市场竞争。
但国产芯片还是很强大的,你看看叫得上名来的,那个不是打着兼容ST的旗号上位的,无所屌谓,生死存亡面前,面子不重要。于是乎整个两轮车市场的的MCU大致分成了两个分支:
- 沿用了8bit单片机的架构,在片上集成了一些单指令硬件算法器,比如开平方,单指令乘除法等,这一类里面应该数中颖和峰岹的占比比较大了。
- 兼容ST的ARM核心的单片机,主要为M3 M4内核为主,现在也有很多M0的出现了。他们则依靠ARM强大的内部资源进行运算处理,直接抢夺CBT6的市场,我主频高,我内存大,我能5V供电,打的ST是节节败退。
目前像这样的MCU基本都能做到2块钱人民币以内了,雅特力的M4都能往上顶,更别提那些8bit的单片机直奔1.5RMB了,现在国内的单片机设计厂商更加灵活,他们加入了运放,加入了比较器,这给控制器的整体成本带来巨大的诱惑,除了不用再外挂运放比较器以外,整个控制器的布局结构也间接了很多。
部分厂家的MCU已经把MOS Driver也集成进去了,想想一个单片机挂6个mos管的那种简洁就让人激动不已。
在进一步,高压的mos Driver都处理好了,下一个干掉的就是前面的DCDC,做电源IC的企业趁早布局,把晶圆卖给单片机厂商去吧。
所以我觉得,搞电动车控制器这个市场,不如去做MOS管和电容(这里包括电解电容和MLCC),这俩玩意我觉得MCU厂商卷不进去。
决定控制器功率的MOS管有多卷MOS管的卷在电动车行业我认为是卷出了控制器厂商的新高度,他们已经开始布局直接购买晶圆自己封测了。
MOS管最早的电压工艺还是20V,30V,40V,60V,80V,100V这样的工艺分类,后来由于电动车绝大部分使用的事铅酸电池,因此电压是在48V的样子,为此生生的比这MOS做出了68V的电压平台。随后随着锂电池发展的突飞猛进,再加上新国标的逐步推进执行,MOS的Vds耐压已经是五花八门了,有70V,75V,85V,98V的。我仿佛看到了当年卖洗发水的那个时代,产品多样化,吃到一点是一点。
后来MOS工艺为了性价比,从Threch工艺改进到SGT工艺,但是似乎两轮车行业并不买账,他们认为Threch的更抗造一下。
另外,为了提高元器件采购批量效应,控制器厂商不约而同的选用了TO220的封装,这种封装在空间上是真的省,早期的设计都是在MOS管上打螺丝钉固定在散热片上,一个一个的MOS管叉腰站在PCB上真是绝佳,就是在加工的时候问题比较多,比如大螺丝比较费劲,绝缘不好做容易导致MOS见的短路,绝缘导热也是从导热硅脂到聚酰亚胺摸来回验证。
后来,不知道是哪个聪明绝顶的人发明了一种卡簧式固定结构,一下把螺丝钉的问题解决了,当初第一次看到这种结构的时候,我真是佩服的五体投地。
在省钱省工这一块,没有能干倒我们劳动人民的。
关于多MOS管并联还想说两句,最初我们使用进口的MOS管,比如IR,英飞凌的,甚至ST的,出现炸管的几率都相对较小,但是自从切换成国产MOS后,控制器厂商发现炸管的比率明显增加,其实本质上还是我们国内的MOS在参数一致性的控制上不够严苛,换句话说,筛的严了良品率上不去,筛的松了一致性上不去。
但这也难不倒我们的国产半导体精英们,记得早些年做音频功放,我的任务就是筛选NPN和PNP对管,为得就是让放大电路中的一个对管的放大倍数接近,同样的,在并管的逻辑中也需要并联在一起的管子的Vth尽量保持一致,这样才可以踏频同步的一起开一起关。
好了,虽然我国产的一致性差,但是我可以给你分选,我把Vth参数分档细一点给你供货,保证你一个单板上的MOS一致性比进口的都要好,我说过,在节省这块没有那个民族比得过我们。
MOS Driver怎么卷?最后我们来聊聊MOS Driver这个东西吧
在电动车行业,这个器件其实看起来可有可无的,早期还是进口品牌的天下的时候,两轮车控制器根本就用不起这么昂贵的东西,我记得最早IR的,仙童的都要好几块钱人民币的。
两轮车的控制器只能选择使用二三极管自己搭建推挽电路,一个对管半桥使用6个三极管来实现MOS管开通关断驱动。