TI：不用演算法 也能完成工業(yè)馬達設計

　　就工業(yè)領域而言，馬達所能涵蓋的應用層面相當廣泛，從一般的風扇、液體或是氣體的傳送、水泵、機器手臂或是輸送帶等，都會是馬達可以派上用場的地方。TI(德州儀器)馬達事業(yè)部現(xiàn)場應用工程師Bruce Liu表示，采用DC(直流電)進行控制，可以用電子控制來提升電源輸出，只要輸入多少電源，就用多少電源，所以無刷直流(BLDC)在工業(yè)領域的詢問度相當高，就他目前接觸的客戶群來看，約有20%至30%的比重，都在詢問討論或是已經(jīng)投入開發(fā)無刷直流馬達。

　　Bruce Liu談到，產(chǎn)業(yè)界之所以會開始轉(zhuǎn)向無刷直流馬達應用，原因之一在于工業(yè)環(huán)境應用較為嚴苛，若是采用有刷直流馬達，容易產(chǎn)生火花，在對于粉塵較多的作業(yè)環(huán)境而言是相當危險的事情。另一方面，無刷直流的能源效率相當高，而且也能進行轉(zhuǎn)速控制，這也是產(chǎn)業(yè)界開始轉(zhuǎn)向的原因之一。

　　他進一步透露，無刷直流馬達能有高效率的原因在于，馬達本身是透過180度的弦波控制，相較于120度或是150度的T型波，能有更高的效率表現(xiàn)，但缺點在于，采用弦波控制容易受到外界溫度變化與EMI(電磁波干擾)的影響，尤其是對半導體元件，更是如此。若要進一步克服這類的問題，就必須透過Layout(電路布局)的方式來加以克服。但Bruce Liu也表示，無刷直流馬達容易受到外界雜訊干擾，這也表示馬達本身的降噪能力相當出色，不會影響其他周邊系統(tǒng)的運作。

　　至于在主晶片方面，Bruce Liu指出，F(xiàn)PGA(可編程邏輯閘陣列)、DSP(數(shù)位訊號劇理器)與MCU(微控制器)等各有優(yōu)劣。但這些晶片架構都有一個共同點，就是需要撰寫演算法。

　　Bruce Liu談到，考量客戶在演算法上的資源不足的問題，還有一種作法是提供ASIC(特殊應用積體電路)來進行系統(tǒng)設計，先利用FPGA進行先期的晶片驗證，之后再將ASIC量產(chǎn)，成本會比MCU便宜，速度也在MCU之上，TI本身也有這種產(chǎn)品，將馬達所需要的軟體與演算法，用硬體電路實現(xiàn)，里面也內(nèi)建濾波器、ADC(類比數(shù)位訊號轉(zhuǎn)換器)與DAC(數(shù)位類比訊號轉(zhuǎn)換器)等，而TI的開發(fā)工具也能套用在此款ASIC上，客戶僅需要在暫存器上進行微調(diào)即可。

　　而在無刷直流馬達精確度方面，Bruce Liu分析，若要提升馬達的精確度，系統(tǒng)設計會需要霍爾感測器來強化訊號回授，再搭配MCU或是DSP，就能達到相輔相成之效，但另一種作法是，考量到系統(tǒng)成本的情況下，就是拿掉霍爾感測器，但如此一來，轉(zhuǎn)子位置不易確認，這就必須靠演算法來補其不足，不過問題就是撰寫演算法的難度會有所提升，就端看系統(tǒng)設計者的首要考量為何。