電機控制技術的最新進步與發(fā)展

　　電機控制技術不斷在進步，這是不爭的事實。

　　最近兩年，電機市場正在從使用低能效的直流電機、步進電機、通用或交流感應電機轉向更高能效的無刷直流(BLDC)電機和永磁同步電機(PMSM)，這一趨勢構成的部分原因是政府法規(guī)強制使用符合特定國際能效分類規(guī)范(IE1、IE2及IE3)的電機，另外還在于推動高能效BLDC或PMSM電機應用所需的半導體產品價格的快速下降。

　　與此同時，電機一直都在朝著高效能，小型化，低成本，高兼容性，結構簡單化的方向發(fā)展，這催生了更多先進的電機控制技術出現(xiàn)，從而不斷改變著電機控制市場的發(fā)展趨勢。

更高集成度方案獲青睞

　　安森美半導體系統(tǒng)方案部智能電源方案分部功率器件產品營銷經理Rakesh Parekh表示，客戶的策略趨向使用更高集成度的控制方案，這些方案比傳統(tǒng)分立器件方案更有助降低總體物料單(BOM)成本、減少方案占位面積，并使系統(tǒng)方案更輕、更高能效及更可靠。

　　這一趨勢是半導體技術進步的直接結果，技術使半導體產品尺寸更小，及功能集成度更高。這種方法簡化系統(tǒng)方案，提升可靠性，省去線纜問題，而且降低噪聲。許多半導體公司都在研究緊湊、智能、更輕及更可靠的下一代半導體產品。

　　ADI公司市場經理張松剛認為這應該是一個重要趨勢，ADI公司早一代的電機控制處理器就已優(yōu)化可以滿足控制與電機一體化的設計。就目前的發(fā)展看，更多的控制功能將集成到電機控制一體化中，像位置檢測及伺服功能模塊化、伺服電機及伺服控制集成化等都會很快實施。在這個趨勢中，對半導體芯片的要求將是高可靠性、簡約設計及功能集成、小型化、寬溫度范圍等多項新要求。

　　國際整流器公司(IR)應用工程部高級經理Wibawa Chow表示，將電力電子控制單元和電動機整合到一起有助于削減生產成本，對提升電機性能以便為電機實現(xiàn)更精密的控制和更高的性能也有利。同時，集成化可以減少用于連接電機和控制單元的電纜，能夠減少對周圍環(huán)境產生的電磁干擾，并且由于降低了接線損耗和DC側電容上的電壓紋波，所以電機處的可用電壓更多。

　　當今的很多動力轉向控制單元都將電機和采用本公司小型雙面冷卻DirectFET MOSFET的控制單元整合到了一起，提供了超高效散熱，從而實現(xiàn)了可靠操作。很多汽車OEM制造商還將電子元件和電機整合到一起，從而制造車輪可直接附于輪轂之上的緊湊型輪轂電機。

變頻控制算法效率急待突破

　　隨著半導體技術的發(fā)展和數(shù)字控制的普及，變頻控制技術得到了廣泛的應用，這是因為它實現(xiàn)了對存量最大并成本低廉的交流感應電機的速度控制及力矩控制，變頻控制使我們有機會不斷地改進控制策略和提升系統(tǒng)效率以達到更節(jié)能的效果。

　　英飛凌科技(中國)有限公司中國區(qū)汽車電子事業(yè)部市場總監(jiān)杜曦認為，要安全、高效地實現(xiàn)變頻控制，高效的控制算法開發(fā)離不開半導體基礎芯片的支持。一個復雜的變頻調速控制系統(tǒng)策略對MCU(微處理器)就會有特別的要求，以滿足汽車控制對實時性的要求。英飛凌下一代的多核處理芯片AURIX，是一顆可達1300DMIPS，擁有8MB內存的32位單片機，可以在運算復雜的控制算法的同時，特定的PWM生成模塊，不斷優(yōu)化輸出，使系統(tǒng)的可靠新，實時性和安全性都到最大的發(fā)揮。