電機(jī)控制的技術(shù)市場動向

　　綠色=高效設(shè)計(jì)+高效控制

　　英飛凌科技工業(yè)與多元電子市場部高級經(jīng)理黃志鴻稱，該公司對于綠色電機(jī)技術(shù)的定義指的是高能效電機(jī)設(shè)計(jì)和高效電機(jī)控制技術(shù)。二者的結(jié)合可將電機(jī)的能效提高一倍。最常使用的單相交流感應(yīng)電機(jī)的能效為30%至50%。采用綠色電機(jī)技術(shù)后，系統(tǒng)的能效可提高至80%以上。諸如無刷直流電機(jī)(BLDC)和永磁電機(jī)(PMSM)等綠色電機(jī)，要求采用單片機(jī)(MCU)和磁傳感器實(shí)現(xiàn)精確控制和實(shí)時(shí)響應(yīng)。低損耗電力電子器件可提升系統(tǒng)的整體效率。隨著系統(tǒng)成本上升，電子組件的質(zhì)量和可靠性成為一個重要的考慮因素，質(zhì)量和可靠性不高的電子組件有損于系統(tǒng)的環(huán)保性。

　　新的電機(jī)控制算法要求經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師。全新推出的單片機(jī)工具鏈包含自動代碼生成器，從而可減輕工程師的軟件開發(fā)任務(wù)。

　　未來電機(jī)方向

　　TI李志林經(jīng)理稱，除了硬件以外，重要的是如何用很優(yōu)異的算法去控制。TI在全球除了做IC設(shè)計(jì)外，還有一個專門的實(shí)驗(yàn)室Kilby Lab做算法，也就是冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、電動自行車、電動工具這些硬件的算法。

　　對于未來電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，TI模擬器件驅(qū)動方案主要關(guān)注于以下幾點(diǎn)：嵌入式控制，控制算法，數(shù)字控制環(huán)路，更高的集成度，改進(jìn)的動作屬性(引擎/性能)。MCU方面的創(chuàng)新主要會涉及：自動化電機(jī)控制，差異化工具，成本、效率、連接與安全性的選擇，讓客戶集中精力實(shí)現(xiàn)增值。

　　變頻器和智能控制的趨勢

　　Fairchild半導(dǎo)體系統(tǒng)/應(yīng)用首席工程師Steven Hong分析了逆變器和智能控制的趨勢。　　

           

　　逆變器
　　隨著能源成本上升和半導(dǎo)體器件成本下降，采用變頻技術(shù)的阻礙正在減少，市場上有著各種價(jià)格極具吸引力的具備出色計(jì)算能力的微處理器產(chǎn)品。而且，內(nèi)置保護(hù)功能的逆變器功率模塊使得變頻設(shè)計(jì)變得簡便和緊湊。

　　而且，政府補(bǔ)貼計(jì)劃鼓勵家用電器制造商生產(chǎn)更多的具有變頻功能的電器。一個很好的示例就是空調(diào)應(yīng)用中的風(fēng)扇馬達(dá)驅(qū)動。使用這類變頻技術(shù)的風(fēng)扇能夠顯著提升整體效率——可能達(dá)到更高的額定能效等級。另一方面，政府有關(guān)能源利用的法規(guī)使得逆變器的使用幾乎成為馬達(dá)驅(qū)動產(chǎn)品制造商的強(qiáng)制性要求，即便在低于100W的系統(tǒng)中也不例外。所有這些因素共同作用，加快了變頻技術(shù)在世界各地的應(yīng)用速度?！　?/p>

　　智能控制
　　眾所周知，磁場導(dǎo)向控制(FOC)具有最佳的性能，但是，由于復(fù)雜性和成本因素，過去它只局限于高端應(yīng)用。隨著變頻技術(shù)更廣泛地用于各種不同應(yīng)用，規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益使得FOC成為所有基于傳感器的梯形控制和V/Hz開環(huán)控制的可實(shí)施改進(jìn)方法。

　　為了達(dá)到更高效率，應(yīng)當(dāng)使用較少的電流來生成相同的轉(zhuǎn)矩量，內(nèi)部永磁馬達(dá)的使用將會越來越多，因?yàn)樗鼈兡軌蛲ㄟ^使用磁阻轉(zhuǎn)矩來達(dá)到最高的效率。然而，這項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜性會減慢其在市場上的全面應(yīng)用。

　　為了從IGBT和MOSFET等半導(dǎo)體器件中榨取更多的功率，不連續(xù)PWM技術(shù)正在廣泛使用，利用功率因素信息的最低損耗不連續(xù)PWM技術(shù)也用于最大限度地減小開關(guān)損耗。

　　平臺化動向

　　據(jù)富士通半導(dǎo)體公司產(chǎn)品經(jīng)理彭濤介紹，就電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展趨勢而言，高效節(jié)能、簡易安全、精準(zhǔn)控制、成本優(yōu)化是發(fā)展方向。從富士通MCU產(chǎn)品來說，基于ARM Cortex-M系列的32位嵌入式處理器因其高效的運(yùn)算處理能力和優(yōu)化的內(nèi)核技術(shù)，將成為電機(jī)控制MCU的主流。而電機(jī)變頻控制、矢量控制和正弦波180度控制則是交流電機(jī)和直流電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。富士通半導(dǎo)體在電機(jī)控制應(yīng)用中，產(chǎn)品、算法和方案實(shí)現(xiàn)了平臺化。