国民技术在无刷直流电机方向的解决方案
随着信息化、智能化的深入和机电一体化的快速发展，无刷电机(BLDC)的市场有着广阔的发展前景。无刷直流电机省去了有刷电机的电刷和换向器，由电动机本体和驱动器构成，是一种典型的机电一体化产品。虽然无刷直流电机进入市场的时间并不长，但无刷电机凭借几何结构更小，重量更轻，转子使用了永磁体无铁芯损耗，功率密度更高，永磁体的使用，从而大大减少了电机的维护，延长了电机的使用寿命。与此同时，随着主控MCU、电力电子、电机控制技术的发展，无刷电机是以自控式运作的，不会在负载突变时产生震荡和失步。
结合优异的电机控制算法，可实现更宽的电机调速范围和更快的响应时间，使更好的电磁隔离成为可能，且转矩控制精度更高。无刷直流电机契合了市场对重量轻、寿命长、性能好、一体化的产品设计需求，且集众多优势极大促进了无刷直流电机的快速发展和广泛的应用，凭借着优异的性能，迅速吸引了“小、轻、静”化的消费类产品以及工业类等生产厂家的大规模应用，目前已广泛应用于家用电器、智能化及自动控制、交通运输及出行工具、工业、安防、消费类等诸多快速发展的行业，并在各个行业中占据一席之地，呈逐年增长的态势。
国民技术方案开发部 高级解决方案经理 左亮平
2 国民技术的电机控制产品布局与解决方案
国民技术在电机技术方向储备深厚，覆盖了从高性能电机控制到直流方波控制等多种类型的控制器产品和解决方案，并形成平台化的产品线进行全行业支撑。产品全线基于ARM Cortex-M 系列32 位处理器内核，结合公司20 余年SoC 嵌入式芯片研发技术积累，内置高速闪存、低功耗电源管理，集成数模混合电路，并内置硬件密码算法加速引擎以及安全单元，形成高集成度、高性能、低功耗等特色的通用安全MCU 产品，面向电机控制提供三大系列MCU 产品：
● 面向高性能多FOC 电机应用的N32G455xx 系列，主要面向高性能多电机应用控制场景，如压缩机、伺服、无人机、一拖多电机应用等。
● 面向高性价比电机应用的N32G435xx 系列，主要面向家用电器、电动车、高性能电动工具等；
● 针对低成本电机应用的N32G032xx 系列，主要面向家用电器、电动工具、简单控制应用场景方向。
三大系列产品提供相应且完善的开发套件及行业应用解决方案，覆盖从客户评估、样品测试及试用、客户开发、量产支持等全生命周期服务与支撑。
国民技术MCU 电机控制应用解决方案基于N32G系列32 位高性能MCU，采用内置高达4 个独立的具有5 Msps 采样速率的12 位ADC，电机控制脉宽调制最小脉宽6.9 ns，并集成运放、比较器及12 位DAC，紧密耦合存储器，实现快速的存储器访问和调度；囊括了从梯形波控制，到高级无传感器矢量控制（FOC）和有传感器的完整解决方案，支持有刷直流电机、步进电机、BLDC、永磁同步电机、交流感应电机和开关磁阻电机。
可用于手持云台、扫地机器人、无人机、空调、冰箱、洗衣机、电动尾门、电动车窗、电动座椅、工业伺服、电动工具、机器人等电机应用，已在以上众多领域形成商业应用，并批量出货。
同时基于国民技术N32G系列通用MCU开发套件，提供从软件到硬件开发全套全面支持能力，包括低功率（100 W）、中功率（300 W）、高功率（1000 W）等各类评估板及开发套件，同时具备开放实验室进行客户研发过程的支撑。在电机行业应用及关键技术能力方面，可提供先进的自研成熟电机控制算法库，支持包括MRAS、SMO 在内的多种无感观测算法、高频注入算法、无感启动算法、实现从零速到超高速范围的全闭环控制，支持完全独立的单电机、双电机、四个电机的协同控制，且融合了自研电机参数自识别算法等多种具有行业应用竞争力的算法支撑能力。
基于国民技术的电机控制完善的解决方案与开发套件，可大幅度提高电机控制开发及应用效率，降低开发难度、缩短项目开发周期，是具高性价比的国产电机控制应用解决方案商。
（本文来源于《电子产品世界》杂志社2021年3月期）
评论