近日,国内芯片设计企业广芯微电子(广州)股份有限公司正式宣布,成功推出基于其自主研发电机控制主控芯片UM32MP56打造的高性能、高集成度FPV(第一人称视角)无人机电子调速器(ESC)完整解决方案。该方案通过深度移植与优化业界主流的AM32开源电调固件,在无感启动、飞行抗失步、系统可靠性等关键性能上取得显著突破,稳定支持双向DShot300高速数字协议,更凭借芯片内置的智能退磁补偿算法与多层次内生安全架构,实现了动态性能与运行可靠性的双重飞跃。这标志着我国在高速FPV无人机这一尖端领域,首次实现了从底层芯片、驱动架构到控制算法的全链条自主化与国产化替代,完成了从“可用”到“可信”的重大跨越,为国内无人机产业生态的自主可控与技术创新注入了强劲动力。

UM32MP56电调板实物图
一、 芯片级创新:UM32MP56,为高性能、集成度与安全性而生
面对FPV无人机对电调系统“更轻、更强、更可靠”的极限要求,通用型MCU方案往往在体积、外围电路复杂度和实时性能上遭遇瓶颈。广芯微电子凭借对电机控制领域的深刻理解,推出了开创性的UM32MP56专用合封芯片,直击行业痛点。
该芯片创造性将专为轻量级FOC控制优化的高性能MCU UM32M156(代号“红隼Kestrel”) 与高集成度三相栅极驱动芯片合二为一,采用紧凑的QFN40封装。这一设计实现了前所未有的集成度:
极简外围,轻装起飞:“红隼”内核UM32M156本身已内置ROSC(片上振荡器)、LDO和POR(上电复位)电路,可免去传统方案必需的3-5颗外围器件。结合集成驱动,整个电调板外围电路得以极大简化,不仅显著降低了BOM成本和PCB面积,更从源头上减少了潜在故障点,提升了系统可靠性,完美契合FPV无人机对极致轻量化与可靠性的双重追求。
硬核算力,响应无延时:芯片基于ARM Cortex-M0+内核,运行频率高达60MHz,并配备了硬件除法器、开方运算加速器及独特的Prefetch取指令加速器。这些硬件加速单元使复杂的电机调速算法计算时间大幅缩短,确保了电机在数十万转的超高转速下仍能实现精准、无延迟的扭矩控制,为无人机提供瞬时、暴力的动力响应。
全集成模拟前端,采样精准无误:芯片内部集成了16通道12位高速ADC、3路可编程增益放大器(PGA)及2路硬件比较器,构成了完整的电机相电流采样与反馈链路。高精度的模拟信号处理能力完全内置,无需任何外部运放或调理芯片,在简化设计的同时,保证了电流采样的一致性、精度与抗干扰能力,是算法稳定运行的基石。
内生安全架构:构筑数据与代码的“金钟罩”:这是本方案带来的新惊喜。UM32MP56引入了远超同级芯片的硬件级安全设计考虑,为核心控制系统打造可靠屏障:
抗干扰自修复(ECC):内置eFlash ECC纠错功能,实时防护并修正强电磁环境下的存储单元位翻转,从物理层面杜绝因数据静默错误导致的程序跑飞,将系统可靠性提升至工业级。
知识产权保险箱(物理防读取):通过 SWD接口物理禁止(硬件熔断)与强化读保护,彻底杜绝通过调试接口提取或篡改固件的可能,为核心算法与调校参数提供最高等级保护。
运行态防篡改锁(防擦写):芯片内建对核心存储区的防擦写机制,确保飞行参数与程序在生命周期内不可被意外或恶意改写,保障任务逻辑的绝对纯净与一致。

UM32MP56内部资源框图
二、 方案级突破:深度优化AM32固件,定义可靠飞行新基准
拥有强大的硬件平台后,广芯微团队并未止步,而是对业界广泛使用的AM32开源电调固件进行了深度的移植、适配与性能优化,旨在解决长期困扰FPV飞手的实际难题:
无感启动更柔顺、更可靠:针对无感无刷电机启动时易出现的抖动、失步甚至启动失败问题,团队优化了启动算法。新方案能在更宽的电压与负载范围内实现平滑、快速的启动,提升了飞行体验的一致性和安全性。
彻底抑制飞行中失步:在高速飞行、急剧变向或大负载机动时,电机易发生失步,导致动力骤降甚至炸机。通过增强BEMF反电动势检测算法的鲁棒性及智能退磁补偿算法的“自适应纠偏”能力,该方案极大地增强了电机在复杂工况下的同步能力,保障了飞行动力的持续与稳定。
全链路可靠性加固:从芯片级的-40°C ~105°C宽温工作范围、10万次擦写寿命的eFlash,到系统级的硬件死区保护、低电压检测(LVD)和抗干扰设计,再到软件算法的容错处理,构筑了多维度的可靠性防线,确保电调在极限飞行环境下依然稳定工作。
稳定支持双向DShot300:方案实现了对双向DShot300高速数字协议的稳定支持。这不仅带来了超低的控制延迟和无需校准的便捷,更能将电机转速(eRPM)等关键信息实时回传给飞控,为飞控实现基于转速的精准滤波(RPM Filtering)提供了可能,从而进一步提升飞行器的动态性能与画面稳定性。

三、 已验证的竞争力:从实验室到天空,获得行业认可
目前,基于UM32MP56芯片组的四合一电调解决方案已完成全部核心开发与系统验证工作。广芯微联合下游合作伙伴,成功开发出覆盖30A至60A(单电机)主流电流区间的系列化电调产品,并进行了持续温升测试、室内动态球机测试及户外真实飞行测试。
四、 灵活的生态适配:提供多元产品形态
除了高集成度的UM32MP56合封方案,广芯微也为市场提供了更灵活的选择。针对现有采用MCU与预驱分立设计的电调方案,可单独提供QFN20或QFN28封装的独立“红隼”UM32M156 MCU,搭配其专用的UM6032Q驱动芯片(支持250V耐压,1.5A驱动电流,内置硬件死区保护),帮助客户平滑升级现有产品,在提升性能的同时保护既有设计资源。
关于广芯微电子
广芯微电子是一家专注于电力电子核心控制芯片及场景化系统解决方案的高科技企业。我们围绕传感交互与电机与电源两大场景,自主研发高性能、高精度、高实时性MCU、PD快充协议芯片、Sub-GHz无线通信芯片等关键产品,并提供无人机、热管理风机、微型逆变器、智能锂电、工业无线网关等全栈式方案,助力客户在新能源、工业自动化、智能机器人领域实现高效化与智能化升级。

