作者 | Colin Huang， Justin Chou
近几年物联网的快速发展，造就云端服务器需求大增，而在有限的空间下，改善云端服务器系统与机架的散热，风扇扮演着系统中重要的一个部件。如何提高风扇的性价比，俨然也成为工程师们的一项挑战。而风扇的整体结构，大致上可分成驱动电路板、马达本体与扇叶三大主要单元部件。
其中在驱动电路板的电路设计架构, 主要可以分成四大电路单元：辅助电源电路、主控制芯片、栅极驱动芯片、一对（单相）或三对（三相）的半桥功率级电路所组成的马达驱动电路板。在风扇驱动电路板设计中，由于PCB尺寸的限制，高集成度的元器件的采用，不仅可缩短研发人员开发时间，也能进而改善整体生产成本，实现终端产品高信价比的目的。
为了满足这一需求，推出了一系列高集成度产品（AOZ95XX），称为“智能电机模块” (SMM, Smart Motor Module)。SMM集成了半桥以及上管和下管的FETs。下图所展现了可以通过SMM方法集成了各离散元件，减少电路所需的元件数。
分离式三相BL功率级与AOS 智能电机模块（SMM）比较 ▲
上图简单地显示了集成线路的概念, 实际上将这些离散元件集成成产品是个相对复杂的操作，且所示的FETs必须采用尺寸相对大的封装。而AOS应用工程师 Will Tu 通过实操验证，在一块1U服务器风扇板上进行实验，该PCB板内嵌在风扇组件中。1U服务器风扇是由服务器驱动的固定形数。较小的PCB可以驱动较大的桨叶直接转换为更大的气流。当大多数还在考虑数据中心在冷却上花费了多少时，通过SMM方法带来的好处早已远远超出了其所提供的简单易用和空间节省（参见下图）。
与1u服务器中的分立式风扇相比，SMM方法可节省的电路板空间 ▲
AOS芯片资深研发经理Michael Chen表示: 该SMM产品系列中首发系列（AOZ9510QI / AOZ9530QI / AOZ9551QI）是整合先进的AOS在MOS管的技术，采用QFN3 x 3、QFN4 x 4和QFN5 x 5封装的30V至60V额定电压产品，实现多种功率水平，通过缜密的封装和引脚设计，简化了整体电源布线。如下图所示：
SMM“三大精进要素”：电流处理、额定电压和电源布线图 ▲
驱动器IC和s的集成/共封装实现了内置过流保护，短路保护和温度监控以及过热保护等功能。此外，无需再外置驱动器电源并且集成了UVLO等标准IC保护功能。该IC具有100％占空比工作能力，且配备N沟道上管FET，非常适合针对采用P沟道FET效率不高的大功率设计。
下图展示了AOZ95XX系列的独特功能：栅极驱动电流（导通和关断）可以通过一个器将引脚DVS1和DVS2接地来进行独立控制。
SMM功能框图和可编程FET斜率的说明 ▲
从上图所示AOZ95XX的功能框图可以看出，有DVS1和DVS2两个引脚。接地电阻可以独立控制FETs的导通和关断速度，同时也实现了在效率和EMI之间的协调。这种方式比添加一个会同时影响导通和关断速度的栅极电阻要灵活得多。
除了和服务器、电信、PC的风扇应用之外，我们致力于扩宽该产品在风扇的应用中，包括座椅冷却风扇、手持式吸尘器等。未来这个产品系列也将迎来更多的机会，让我们一同期待。