电机控制的技术市场动向

　　绿色=高效设计+高效控制

　　英飞凌科技工业与多元电子市场部高级经理黄志鸿称，该公司对于绿色电机技术的定义指的是高能效电机设计和高效电机控制技术。二者的结合可将电机的能效提高一倍。最常使用的单相交流感应电机的能效为30%至50%。采用绿色电机技术后，系统的能效可提高至80%以上。诸如无刷直流电机(BLDC)和永磁电机(PMSM)等绿色电机，要求采用单片机(MCU)和磁传感器实现精确控制和实时响应。低损耗电力电子器件可提升系统的整体效率。随着系统成本上升，电子组件的质量和可靠性成为一个重要的考虑因素，质量和可靠性不高的电子组件有损于系统的环保性。

　　新的电机控制算法要求经验丰富的工程师。全新推出的单片机工具链包含自动代码生成器，从而可减轻工程师的软件开发任务。

　　未来电机方向

　　TI李志林经理称，除了硬件以外，重要的是如何用很优异的算法去控制。TI在全球除了做IC设计外，还有一个专门的实验室Kilby Lab做算法，也就是冰箱、洗衣机、空调、电动自行车、电动工具这些硬件的算法。

　　对于未来电机技术的发展，TI模拟器件驱动方案主要关注于以下几点：嵌入式控制，控制算法，数字控制环路，更高的集成度，改进的动作属性(引擎/性能)。MCU方面的创新主要会涉及：自动化电机控制，差异化工具，成本、效率、连接与安全性的选择，让客户集中精力实现增值。

　　变频器和智能控制的趋势

　　Fairchild半导体系统/应用首席工程师Steven Hong分析了逆变器和智能控制的趋势。　　

           

　　逆变器
　　随着能源成本上升和半导体器件成本下降，采用变频技术的阻碍正在减少，市场上有着各种价格极具吸引力的具备出色计算能力的微处理器产品。而且，内置保护功能的逆变器功率模块使得变频设计变得简便和紧凑。

　　而且，政府补贴计划鼓励家用电器制造商生产更多的具有变频功能的电器。一个很好的示例就是空调应用中的风扇马达驱动。使用这类变频技术的风扇能够显著提升整体效率——可能达到更高的额定能效等级。另一方面，政府有关能源利用的法规使得逆变器的使用几乎成为马达驱动产品制造商的强制性要求，即便在低于100W的系统中也不例外。所有这些因素共同作用，加快了变频技术在世界各地的应用速度。　　

　　智能控制
　　众所周知，磁场导向控制(FOC)具有最佳的性能，但是，由于复杂性和成本因素，过去它只局限于高端应用。随着变频技术更广泛地用于各种不同应用，规模经济效益使得FOC成为所有基于传感器的梯形控制和V/Hz开环控制的可实施改进方法。

　　为了达到更高效率，应当使用较少的电流来生成相同的转矩量，内部永磁马达的使用将会越来越多，因为它们能够通过使用磁阻转矩来达到最高的效率。然而，这项技术的复杂性会减慢其在市场上的全面应用。

　　为了从IGBT和MOSFET等半导体器件中榨取更多的功率，不连续PWM技术正在广泛使用，利用功率因素信息的最低损耗不连续PWM技术也用于最大限度地减小开关损耗。

　　平台化动向

　　据富士通半导体公司产品经理彭涛介绍，就电机驱动技术的发展趋势而言，高效节能、简易安全、精准控制、成本优化是发展方向。从富士通MCU产品来说，基于ARM Cortex-M系列的32位嵌入式处理器因其高效的运算处理能力和优化的内核技术，将成为电机控制MCU的主流。而电机变频控制、矢量控制和正弦波180度控制则是交流电机和直流电机控制技术的发展趋势。富士通半导体在电机控制应用中，产品、算法和方案实现了平台化。