[实用新型]宽输入电压的MCU型电机控制芯片

说明书

本实用新型提出一种宽输入电压的MCU型电机控制芯片，包括：第一晶圆，用于实现MCU；第二晶圆，用于实现栅极驱动；第三晶圆，用于实现电源转换；若干内部连接，用于实现晶圆之间的连接；以及若干外部连接，用于实现芯片与外部的连接。能够很好地将控制器、电源转换和电源转换三种功能集成在一个芯片上。

技术领域

本实用新型涉及集成电路，尤其涉及电机控制芯片。

背景技术

随着电机技术从有刷到无刷、从交流到直流的不断发展。由于电机本身的供电范围从几伏特到几百伏上千伏，导致对电机控制芯片的要求越来越高。

一套完整的电机控制系统通常包括电机和与电机相配合的控制板。其中，控制板上的核心是MCU（Micro Control Unit，微控制单元）。与电机相配合的电机控制板一般具有三颗主要的芯片：一、MCU控制器；二、电源转换（Power Converter）芯片；三、栅极驱动（Gatedriver）芯片。这种三颗芯片的组合实现方式，给PCBA（Printed Circuit Board Assembly）带来了非常大的面积消耗以及成本压力。

为了尽量减少控制板上主要芯片的数量，目前主要有以下两种的1+1的芯片组合实现方式。一种是：把MCU和电源转换两大部分进行SOC(System on Chip，系统级芯片)方式设计，把栅极驱动封装成一颗芯片；此方式存在的问题有：由于MCU和电源转换两大部分在芯片的实现工艺上存在很大差异，导致将二者以SOC方式进行集成会导致成本压力很大。

另一种是：把电源转换和栅极驱动两大部分进行SOC方式设计，把MCU封装成一颗芯片，此方式存在的问题有：由于栅极驱动的耐压存在不同，并且电源转换的输入电压存在不同，导致将二者以SOC方式进行集成相较于前述第一种的方式，存在更大的制造工艺差异，经而会导致成本压力很大，并且工艺难以兼容。

另外，为了支持不同的应用场景，电源转换和栅极驱动所支持的电压不同，存在低电源转换与高电压转换之间的不同，以及低电压栅极驱动和高电压栅极驱动之间的不同，在MCU控制器不变的情况之下，会需要多种不同的集成了电源转换和栅极驱动两大部分的SOC，来满足不同的应用场景的实际需要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种宽输入电压的MCU型电机控制芯片，能够很好地将控制器、电源转换和电源转换三种功能集成在一个芯片上。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种宽输入电压的MCU型电机控制芯片，包括：

第一晶圆，用于实现MCU；

第二晶圆，用于实现栅极驱动；

第三晶圆，用于实现电源转换；

若干内部连接，用于实现晶圆之间的连接；以及

若干外部连接，用于实现芯片与外部的连接。

在一些实施例中，该若干内部连接包括：该第三晶圆的电源转换提供给该第一晶圆的MCU的第一电源供给；该第三晶圆的电源转换提供给该第二晶圆的栅极驱动的第二电源供给；以及该第一晶圆的MCU与该第二晶圆的栅极驱动之间的控制信号。

在一些实施例中，该控制信号包括多路的PWM信号。

在一些实施例中，该第一电源供给的电压是5V、3.3V、1.8V和1.2V的任意组合；该第二电源供给的电压是8V到25V。

在一些实施例中，该若干外部连接包括：作为该第三晶圆的电源转换的输入的电源输入；以及作为该第二晶圆的栅极驱动的输出的电机控制接口。

在一些实施例中，该若干外部连接还包括：作为该第一晶圆的MCU与外部连接的通信接口。