強化功率元件戰(zhàn)力 MCU廠猛攻直流變頻馬達(dá)

　　微控制器(MCU)廠商正積極補強功率半導(dǎo)體元件戰(zhàn)力，強攻直流變頻馬達(dá)市場。無論是直流無刷馬達(dá)(BLDC)或永磁同步馬達(dá)(PMSM)，其與交流感應(yīng)馬達(dá)最大的不同之處，就在于變頻電路的設(shè)計，因此MCU廠為了直攻變頻馬達(dá)市場，除了提升MCU的控制性能之外，亦戮力強化與MCU搭配的功率元件戰(zhàn)力。

　　德州儀器(TI)馬達(dá)事業(yè)部現(xiàn)場應(yīng)用工程師劉俊男表示，歐盟在2015年時預(yù)計將7.5千瓦(kW)以上之馬達(dá)最低能效標(biāo)準(zhǔn)(MEPS)提升至IE3，到2017年時，才將IE3管制范圍向下探至0.75kW以上，從這可以觀察出，相較于7.5kW以上的大功率馬達(dá)，要提升小功率馬達(dá)的效率相對來說較為困難。

　　劉俊男進(jìn)一步分析，在過去，由于小型電機系統(tǒng)，為了降低電子電路成本及設(shè)計復(fù)雜度，傾向于采用便宜、設(shè)計簡單的交流感應(yīng)馬達(dá)，但效率往往不佳;為了因應(yīng)高效率馬達(dá)發(fā)展趨勢，透過變頻器(Variable-frequencyDrive,VFD)調(diào)節(jié)馬達(dá)頻率、速度、功率輸出的變頻馬達(dá)，將會加速侵蝕交流感應(yīng)馬達(dá)在小功率馬達(dá)的市場，而MCU廠商為了搶攻此波商機，已紛紛厚實功率半導(dǎo)體元件產(chǎn)品陣容。

　　據(jù)了解，直流變頻馬達(dá)的變頻電路，其技術(shù)牽涉層面包括半導(dǎo)體切換元件、變頻器拓?fù)?、控制及模擬技術(shù)、以及控制硬體及韌體等。劉俊男進(jìn)一步指出，變頻電路指的系由功率元件組成的整合型功率模組(IntegratedPowerModule,IPM)，其包含閘極驅(qū)動器(GateDriver)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體(MOSFET)或絕緣閘雙極性電晶體(IGBT)等。

　　以德州儀器為例，該公司即分別針對7.5kW以上及以下的變頻馬達(dá)應(yīng)用推出「Driver」及「Pre-driver」功率元件組;另外，由于驅(qū)動電路的導(dǎo)通阻抗和開關(guān)損耗會直接影響馬達(dá)系統(tǒng)的能效，飛思卡爾則推出了H橋和雙H橋產(chǎn)品，以降低導(dǎo)通損耗。

　　此外，意法半導(dǎo)體則是同時提供以MCU為基礎(chǔ)的控制開發(fā)板，及功率級(PowerStage)電子電路開發(fā)板(PowerBoard)，讓開發(fā)商自由搭配設(shè)計，以符合不同產(chǎn)品的應(yīng)用需求。

　　至于盛群半導(dǎo)體則瞄準(zhǔn)中國大陸市場，效仿聯(lián)發(fā)科技在中國大陸的成功模式，于1年多年開始針對馬達(dá)應(yīng)用推出Turnkey解決方案，并拉攏臺、陸系的功率半導(dǎo)體元件供應(yīng)商，將其解決方案放置在公板平臺上，發(fā)揮一加一大于二的產(chǎn)品戰(zhàn)力。