小二發(fā)現(xiàn)，5000萬市場容量的市場，最終的歸宿都是集成度&價格卷到極致。

1電動車控制器概覽

兩輪車控制器，簡單說就是控制電機，控制電機主要就2個部分：

硬件核心：AD采樣，CPU運算，PWM驅(qū)動

軟件核心：電機控制算法，比如方波控制，F(xiàn)OC控制(雙電阻FOC/單電阻FOC)

2控制器使用的MCU的卷法

第一階段，還是MCU本身的成本PK，提升MCU的運算性能

最早應(yīng)該是瑞薩MCU為主，后面切到臺系MCU，ARM時代，STM32強勢來襲，STM32F103C6T6斬獲了非常大的市場 以至于后來為了打價格戰(zhàn)，ST專門換了個標叫做STM32FEBKC6T6，專門來針對電動車市場競爭 隨著國產(chǎn)XX32F103的上市，整個兩輪車市場的的MCU大致分成了兩個分支：

沿用了8bit單片機的架構(gòu)，在片上集成了一些單指令硬件算法器，比如開平方，單指令乘除法等，這一類里面應(yīng)該數(shù)中穎和峰岹的占比比較大了。

兼容ST的ARM核心的單片機，主要為M3 M4內(nèi)核為主，現(xiàn)在也有很多M0的出現(xiàn)了。他們則依靠ARM強大的內(nèi)部資源進行運算處理，直接搶奪CBT6的市場，我主頻高，我內(nèi)存大，我能5V供電，打的ST是節(jié)節(jié)敗退。

目前像這樣的MCU基本都能做到2塊錢人民幣以內(nèi)了，雅特力的M4內(nèi)核的芯片價格靠近了，那些8bit的單片機直奔1.5RMB了

第二階段，集成模擬，系統(tǒng)層面優(yōu)化

隨著競爭的愈發(fā)激烈，國內(nèi)的單片機設(shè)計廠商更加靈活，他們加入了運放，加入了比較器，這給控制器的整體成本帶來巨大的誘惑，除了不用再外掛運放比較器以外，整個控制器的布局結(jié)構(gòu)也簡潔了很多。

轉(zhuǎn)自 靈動微

可能注意下：圖片中，電流的采樣，把電阻都省了，直接基于MOSFET的內(nèi)阻;(目前這個方式不是最主流的，畢竟內(nèi)置MOSFET的精度不高) 類似凌鷗，中微，也都推出了類似的集成運放，比較器等的高集成芯片; 甚至，部分廠家的MCU已經(jīng)把MOS Driver也集成進去了，想想一個單片機掛6個mos管的那種簡潔就讓人激動不已。

3采樣電路如何跟著卷

一起看下，隨著MCU的主頻提升和算法優(yōu)化，外圍的采樣電路如何卷起來

針對電流愛養(yǎng)，無論是功率電阻+隔離運放，還是采用HALL傳感器，在電動兩輪車市場來說都是奢侈品，只有一些高端的場景才會用到。

于是技術(shù)的優(yōu)化開始了，我們可以選擇在下管打開的時候，從下管到地線之間串接一個采樣電阻，這樣可以把隔離運放省去，使用普通的軌對軌低壓運放就可以采樣到電流，如下圖所示：

這樣的設(shè)計只需要將ADC采樣的時刻控制在下邊MOS管打開的時候去采樣，就可以獲取到相線上的電流，軟件上復(fù)雜了一些，但是硬件上卻能夠?qū)⑷齻€高壓隔離運放換成一個普通5毛錢的4通道的普通運放

這還不算完，如果我們不考慮一定使用滿功率，也就是對母線電壓的調(diào)制比有要求，我們可以對總功率降一點額，這樣我們只需要兩個相電阻+2路運放就可以采樣到完整的電流信息，又可以省去3毛錢。

你以為這樣就完了?

一個功率3W的貼片功率電阻可是要0.25RMB的，而且這東西在這里還要發(fā)熱，功率大了還需要多并聯(lián)，MOS管不是有個內(nèi)阻的嘛?直接采樣它不就OK了。

看下圖中，我把三個功率采樣電阻去掉了，我們將在下邊管打開的時候直接通過MOS管的內(nèi)阻進行電流值的計算，必要的時候也可以通過溫度檢測進行一些補償。

你看這樣的電路板上面是不是更簡潔了，因為簡單，所以便宜。

其實這樣還是不夠節(jié)省，且MOS的內(nèi)阻隨溫度的變化一致性也不是特別好，對電流的采樣精度會有所影響。

為了再次優(yōu)化軟件算法，我們可以做到使用一顆采樣電阻來做到三相電流的采樣，這就是單電阻采樣技術(shù)，下圖是它的技術(shù)架構(gòu)：

這種單電阻采樣，將整個采樣電路的成本壓縮到了一個功率電阻+一個普通運放，但是對軟件的要求增加很多，我們需要在一個FOC周期的波形中進行兩次采樣，這對于ADC本身的采樣速度也提出了要求

至于這個地方如何確定采樣時刻，如何做到波形補償，有很多芯片原廠的專利技術(shù)可以查詢，我這里就不去贅述了

TI的方法也是在PWM左半部分周期采樣兩次，當出現(xiàn)不可觀測區(qū)時，當前周期不夠的，提前“預(yù)支”下一個周期的值來補償，還有很多很多其他方法，總之降本增效的目的達成了。

我相信任何一個行業(yè)都有自己“內(nèi)卷”的形式，只要我們做到了成本十倍優(yōu)或者功能十倍好就是偉大的創(chuàng)新。

審核編輯：湯梓紅