電機(Motor)的用途極為廣泛，從手機的微型振動到家用洗衣機和空調(diào)中使用的復(fù)雜電機，以及工業(yè)領(lǐng)域中的重要組成，如驅(qū)動風(fēng)扇、泵等各種機械設(shè)備，電機已成為消費及工業(yè)領(lǐng)域中不可或缺的裝置。 觀察2013年電機產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，主要成長動能來自汽車、消費性電子、家用電器等消費性產(chǎn)品持續(xù)創(chuàng)新所刺激的購買需求，以及亞太地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展及制造業(yè)生產(chǎn)基地移動對基礎(chǔ)建設(shè)及工業(yè)設(shè)備的需求，根據(jù)臺灣工業(yè)技術(shù)研究院IEK 的調(diào)研報告指出，2013年全球電機市場規(guī)模達483.9億美元。 就產(chǎn)品開發(fā)而言，由于節(jié)能減碳已是全球共同目標(biāo)，而電機耗能龐大，因此技術(shù)主要是朝節(jié)能目標(biāo)發(fā)展。根據(jù)報告研究表明，電機的能量消耗是非常巨大的：全球約有51%的電力消耗于推動各種電機，在中國，電機所消耗的能源更占工業(yè)總能耗的60%至70%，其中風(fēng)扇和泵消耗的能源占中國整體功耗的近四分之一。 因此，在環(huán)保意識高漲的情況下，提高電機控制系統(tǒng)的效能、達成節(jié)能省電的目標(biāo)成為大勢所趨，電機控制IC也成為市場的新熱點，為半導(dǎo)體組件業(yè)者帶來龐大商機，海內(nèi)外業(yè)者，包括德州儀器(TI)、意法半導(dǎo)體(ST)、飛思卡爾、英飛凌等，以及臺灣地區(qū)的盛群、新唐等都積極投入。 實現(xiàn)精準(zhǔn)電機控制有賴微控制器 為實現(xiàn)更精準(zhǔn)、智能化的電機控制，變頻電機必須采用MCU甚至DSP來執(zhí)行各種算法。近年來，在DSP產(chǎn)品價格較高以及MCU產(chǎn)品性能迅速提高的情況下，MCU成為中低端電機控制領(lǐng)域的主力，市場規(guī)模增長迅速。針對此市場，盛群設(shè)計團隊特別專注于深入了解變頻電機控制系統(tǒng)，并開發(fā)了相關(guān)的軟硬件包含整合32位MCU、控制電機的專用PWM timer、高精密度的ADC以及FOC算法。主要應(yīng)用領(lǐng)域可涵蓋如冷氣壓縮機、送料機、吸塵器、電動腳踏車、跑步機、洗衣機等產(chǎn)品。 為了降低控制系統(tǒng)成本，盛群半導(dǎo)體特別研發(fā)了一系列以ARM Cortex-M3為內(nèi)核的32位MCU HT32F1755/1765，特別適用于FOC三相電機控制系統(tǒng)，其操作速度可達72MHz，效能可到90DMIPS，即1秒可執(zhí)行9,000萬個指令，符合FOC坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(Clarke & Park)及轉(zhuǎn)子位置預(yù)估所需之高速運算能力。其次，具12位1Msps 8通道的高速高精度ADC。

ADI針對精密控制應(yīng)用新推出混合信號控制處理器
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另外，ADI所推出的ADSP-CM40x系列則是該公司針對精密控制應(yīng)用開發(fā)的新一代混合信號控制處理器家族中的第一位成員。ADSP-CM40x具有高達380奈秒的轉(zhuǎn)換速度。ADSP-CM40x混合信號處理器，加上ADI現(xiàn)有iCoupler隔離式產(chǎn)品組合(閘極驅(qū)動器、Σ-Δ型轉(zhuǎn)換器和收發(fā)器)、同步取樣模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、旋變量位轉(zhuǎn)換器和功率因子校正控制器等，進一步鞏固了ADI公司在整個電機控制信號鏈領(lǐng)域中的地位。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載 第2頁：直流無刷電機有效降低成本，提升可靠度 第3頁：封裝小型化，減少占板空間

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• TI提供InstaSPIN-FOC無傳感器電機控制技術(shù)S05esmc

{pagination} 直流無刷(BLDC)電機有效降低成本 整體而言，為了降低電機的耗能，目前的主要做法包括改用高效率電機、導(dǎo)入變頻控制技術(shù)、執(zhí)行電機系統(tǒng)節(jié)能管理等。例如，利用直流無刷(BLDC)電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的AC電機，可以節(jié)約能源并降低成本。傳統(tǒng)的交流(AC)電機只能輸出恒定速度，不能隨工作條件的變化進行自我調(diào)整，因此無法有效節(jié)能，相對地，直流(DC)電機則能根據(jù)應(yīng)用需求，透過改變電壓來控制速度，如此能節(jié)省大量能源。 基本上，DC電機可被設(shè)計為有刷電機或無刷電機，而無刷直流(BLDC)電機由于具有更可靠、更安靜，產(chǎn)生的電磁輻射更少，更為安全，以及體積更小、效率更高的優(yōu)點，因此許多應(yīng)用都傾向使用無刷直流電機。不過，BLDC控制的算法非常復(fù)雜，不易實行，BLDC電機控制專用IC及平臺則能解決這個問題。 例如TI在今年第一季宣布推出最新InstaSPIN-FOC(磁場定向控制)解決方案，能讓電機控制系統(tǒng)設(shè)計人員無需花費數(shù)周到數(shù)個月的時間來調(diào)節(jié)電機控制系統(tǒng)，可在5分鐘或更短的時間內(nèi)識別、調(diào)節(jié)并透過變速與負載來全面控制任何類型的三相同步或異步電機，專注差異化設(shè)計。 此外，值得一提的是，由于采用TI PowerWarp模式的電感電機，在不需立即轉(zhuǎn)矩時避免浪費電源，因此可節(jié)省大量電源。對于此節(jié)能特性，電子風(fēng)扇驅(qū)動裝置廠商Contronics董事長Frank Bakker表示，內(nèi)建的InstaSPIN-FOC PowerWarp模式可將電流消耗控制在最低標(biāo)準(zhǔn)，使280W的風(fēng)扇功耗低于10W并保持速度與所需氣流。 摒棄電機轉(zhuǎn)子傳感器，提升可靠度　 此外，新型InstaSPIN-FOC技術(shù)不需機械馬達轉(zhuǎn)子傳感器，相較于傳統(tǒng)技術(shù)，這是極大的優(yōu)勢。據(jù)了解，在傳統(tǒng)FOC(磁場導(dǎo)向控制)電機設(shè)計中，采用轉(zhuǎn)子傳感器既會增加成本(傳感器、電源、特殊纜線與連接器、安裝與維護)，并可能降低可靠度(惡劣條件下的效能退化、電子噪聲、溫度與濕度)。此外，在封閉式壓縮機或大型牽引機器等許多應(yīng)用中使用傳感器也不符實際。 相較于此，InstaSPIN-FOC技術(shù)可降低系統(tǒng)成本，并可通過TI 32位C200 Piccolo微控制器上只讀存儲器中的最新軟件編碼器(無感測觀察器)算法FAST(通量、角度、速度和轉(zhuǎn)矩)加強運作。InstaSPIN-FOC屬于InstaSPIN-BLDC技術(shù)，今后將推出各種InstaSPIN解決方案，讓電機控制開發(fā)更簡化有效率。 事實上，為進一步滿足市場對電機微控制器的需求，TI于日前推出支持InstaSPIN-FOC的最低成本實時控制C2000 Piccolo F2802 微控制器系列，可進一步縮小封裝尺寸，大幅降低成本。此微控制器僅在數(shù)分鐘內(nèi)便可識別、調(diào)諧和控制任意類型的三相位同步或異步電機，為洗衣機、壓縮機、泵、風(fēng)扇、電動自行車、工具、跑步機、小型驅(qū)動器、縫紉及紡織機、升降機以及小型低成本電(hobby motor)等各種應(yīng)用提供解決方案。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載 第3頁：封裝小型化，減少占板空間

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{pagination} 封裝小型化，減少占板空間　 此外，邁來芯公司(Melexis Technologies NV)也已推出其最新的電機控制器IC-MLX81150適用于當(dāng)今汽車設(shè)計采用的直流(DC)以及單相或雙相無刷直流(BLDC)電機。邁來芯表示，MLX81150專為更高的環(huán)境溫度而設(shè)計，同時在小巧的封裝內(nèi)集成有許多對于DC/BLDC電機控制非常關(guān)鍵的外部組件，從而減少了使用的電路板空間，降低了物料清單成本以及系統(tǒng)消耗的功率。

邁來芯(Melexis)推出各種電機控制器解決方案
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MLX81150集成有一個高性能16位嵌入式閃存微控制器，具有32K字節(jié)的閃存容量，可滿足一些特定的電機控制應(yīng)用要求，例如具有直流電機的定位執(zhí)行器的工作要求，這種定位執(zhí)行器可應(yīng)用于節(jié)流閥或車窗升降器，以及輔助水/油泵等需要電機永久運行的應(yīng)用。 整體而言，隨著電機節(jié)能的要求日漸嚴(yán)苛，控制IC的發(fā)揮空間將更形寬廣。這是因為電機控制一向不是電子工程師的重點領(lǐng)域，許多開發(fā)人員因缺乏經(jīng)驗或?qū)I(yè)知識而無法輕松設(shè)計出必要的控制電路，如此便需仰賴專用平臺及IC解決方案的協(xié)助，由此可以預(yù)見電機控制IC市場的增長趨勢。 本文為《國際電子商情》原創(chuàng)，版權(quán)所有，謝絕轉(zhuǎn)載

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