部分電機(jī)半導(dǎo)體廠商的解決方案

　　ST一直致力于電機(jī)控制方案的研發(fā)，從早期的標(biāo)量控制方案(基于STM7MC、STM8S的AC電機(jī)SPWM V/F控制及BLDC電機(jī)方波電流控制)到如今的FOC矢量控制方案(基于STM32)，意法半導(dǎo)體(ST)始終站在電機(jī)控制方案研發(fā)的前沿。

　　ST最新一代的電機(jī)控制方案基于STM32平臺(tái)，用于PMSM電機(jī)的FOC矢量控制，其版本也隨著STM32產(chǎn)品的不斷豐富而升級(jí)，并且不斷有新的算法集成其中。當(dāng)前的最新版本為SDK V3.4，支持STM32所有產(chǎn)品系列。其集成多種軟件算法。

　　SDK V3.4還集成了一個(gè)PC軟件(workbench)，用于配置軟件及電機(jī)的在線調(diào)試(通過(guò)串口通訊)。用戶只需輸入電機(jī)的參數(shù)就能在幾分鐘之內(nèi)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。

　　該電機(jī)控制方案已經(jīng)在家電變頻控制、工業(yè)變頻器、電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。如驅(qū)動(dòng)變頻冰箱壓縮機(jī)，使用高頻注入算法起動(dòng)電機(jī)，在200ms內(nèi)達(dá)到一定速度后，切換到觀測(cè)器算法來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子位置，從而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的超靜音起動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)。而在變頻空調(diào)應(yīng)用中，已實(shí)現(xiàn)一個(gè)MCU驅(qū)動(dòng)兩個(gè)PMSM(分別為壓縮機(jī)及室外風(fēng)機(jī))，且實(shí)現(xiàn)了數(shù)字PFC算法，大大提高了空調(diào)的能效比。在電動(dòng)自行車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域，基于STM32F0及STM32F1兩大系列的直流無(wú)刷電機(jī)控制方案也得到了廣泛使用，從而實(shí)現(xiàn)了高效率、超靜音、低扭矩震動(dòng)的性能。

　　在未來(lái)新控制方案的規(guī)劃中，新的無(wú)傳感器算法將會(huì)是意法半導(dǎo)體的重中之重，因?yàn)樗鼤?huì)大大降低電機(jī)的制造成本并提高了其可靠性。

　　瑞薩電子

　　瑞薩電子主要的電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)(工業(yè)馬達(dá)，伺服，變頻器等)，家用(白色家電，小家電等)。

　　瑞薩電子除了提供客戶先進(jìn)的變頻控制MCU及功率元器件之外，更能提供高可靠性的解決方案。在MCU方面，從16位MCU的RL78/G14系列，低端32位內(nèi)核的Rx200系列，到高端32位內(nèi)核的Rx600系列，提供給客戶豐富、超高性?xún)r(jià)比的電機(jī)專(zhuān)用控制芯片。在功率元器件方面，瑞薩電子可提供包括運(yùn)算放大器、IGBT、高低壓MOSFET、PFC-IC等產(chǎn)品。

　　而作為一大優(yōu)勢(shì)的電機(jī)控制方案方面，瑞薩電子開(kāi)發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)電機(jī)控制λ算法。λ算法集電機(jī)控制和單相交流電源功率因數(shù)校正技術(shù)于一體，配合λ程序框架，為用戶整體系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)平臺(tái)和友好的用戶接口。以空調(diào)室外機(jī)為例，基于瑞薩的RX高性能單片機(jī)，開(kāi)發(fā)者可以很容易的構(gòu)建具備高質(zhì)量、高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)和功率因數(shù)校正功能的室外單芯片方案。目前該算法已經(jīng)被應(yīng)用到變頻空調(diào)及工業(yè)電機(jī)控制方案上，提供給客戶完整的解決方案支持。關(guān)于λ算法詳細(xì)信息，請(qǐng)參考http://cn.renesas.com/applications/key_technology/motor_control/ramda/index.jsp。

　　ADI

　　ADI在電機(jī)控制應(yīng)用領(lǐng)域有非常完整的信號(hào)鏈，無(wú)論是驅(qū)動(dòng)器、變頻器和伺服系統(tǒng)。在伺服控制中，高精度電流和電壓檢測(cè)可提高速度和扭矩控制性能，要求12位及以上的性能的多通道ADC;ADI具有業(yè)界領(lǐng)先的ADC技術(shù)，包括了隔離ADC產(chǎn)品，它們可以很好地滿足高精度控制的要求。位置檢測(cè)性能是伺服控制的關(guān)鍵，常常使用光學(xué)編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置傳感器，對(duì)于高污染及強(qiáng)震動(dòng)的工業(yè)及汽車(chē)應(yīng)用環(huán)境，旋轉(zhuǎn)變壓器將會(huì)被越來(lái)越多采用;ADI可以提供高精度RDC來(lái)滿足使用旋轉(zhuǎn)變壓器的位置檢測(cè)場(chǎng)合。伺服控制技術(shù)從模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)換推動(dòng)了現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的發(fā)展，也滿足了對(duì)于電機(jī)控制的性能和效率的高要求。從優(yōu)先考慮安全和保護(hù)的角度，信號(hào)采樣和功率器件驅(qū)動(dòng)應(yīng)采用隔離技術(shù)，ADI公司的iCoupler數(shù)字隔離器產(chǎn)品可滿足高壓安全隔離要求。為實(shí)現(xiàn)矢量控制和無(wú)傳感器控制，對(duì)DSP等高性能處理器提出了更高的要求。在工業(yè)應(yīng)用的設(shè)計(jì)中，IC產(chǎn)品需要更長(zhǎng)的生命周期和更高的可靠性。普通的交流感應(yīng)電機(jī)向永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)變已是大勢(shì)所趨，要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)師能提供更高效率和更靈活的算法。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也給電機(jī)應(yīng)用帶來(lái)了一些新的變化，越來(lái)越多的電機(jī)控制系統(tǒng)考慮增加網(wǎng)絡(luò)功能，可作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。

　　在電機(jī)控制領(lǐng)域針對(duì)綠色節(jié)能的要求，ADI可提供多種產(chǎn)品及技術(shù)方案。以伺服控制解決方案為例，ADI公司提供了門(mén)類(lèi)齊全的產(chǎn)品組合，其中包括了模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler^®數(shù)字隔離器和電源管理器件;這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度有助于實(shí)現(xiàn)更新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供高附加值。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能同用戶最終所構(gòu)建的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能和所能提供的精度密切相關(guān)，多數(shù)情況下，最終的用途可以是一個(gè)高精度數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)或機(jī)器人系統(tǒng)，這些系統(tǒng)要求能夠精確控制位置及電機(jī)的扭矩。ADI公司能夠提供涵蓋信號(hào)鏈中所有重要器件的完整解決方案。

　　針對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)，工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是低功耗、高效率，ADI公司提供單個(gè)的器件以及完整的產(chǎn)品信號(hào)鏈可以加快系統(tǒng)設(shè)計(jì);在信號(hào)鏈中，ADI公司所提供的這些包括反饋和檢測(cè)、隔離、電源管理、接口、嵌入式處理和通信的產(chǎn)品，其性能和質(zhì)量在同類(lèi)產(chǎn)品中首屈一指，也能夠從系統(tǒng)級(jí)來(lái)降低成本。ADI公司所擁有的廣泛的技術(shù)組合，包括隔離器、處理器、轉(zhuǎn)換器和混合信號(hào)前端，可以滿足工程師對(duì)于現(xiàn)在和將來(lái)的任何電機(jī)控制解決方案的需求。