智能馬達控制一應(yīng)俱全 意法穩(wěn)坐市場龍頭寶座

　　在全球積極發(fā)展智慧城市、智慧家庭的趨勢下，智慧元件都朝向低功耗的方向發(fā)展，尤其過去為人所詬病的馬達控制器，也必須兼顧能源效率的特色，才能符合世界潮流所需。

　　臺灣在馬達產(chǎn)業(yè)向來在全球占有一席之地，在智慧馬達世代來臨之際，業(yè)者勢必要提升自身研發(fā)能力，才能持續(xù)保有領(lǐng)導(dǎo)地位，搶下智慧設(shè)備帶來的龐大商機。

　　鑒于打造綠能城市已經(jīng)成為世界潮流，身為全球半導(dǎo)體龍頭的意法半導(dǎo)體，特別在2014年12月2日舉辦馬達技術(shù)研討會，除介紹馬達驅(qū)動控制解決方案之外，也邀請專家分析馬達控制市場的應(yīng)用趨勢，寄望能協(xié)助臺灣廠商搶進商機新藍海市場。

　　意法半導(dǎo)體臺灣區(qū)總經(jīng)理Giuseppe Izzo。

　　意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)行銷總監(jiān)David Lucchetti 。

　　意法半導(dǎo)體是全球最大半導(dǎo)體公司之一，近來每年業(yè)績都有非常亮眼的表現(xiàn)，2013年營收達到80.8億美元，目前全球員工人數(shù)約45,000人，分布在35個國家的79個營運據(jù)點之中，并且擁有12個晶圓制造中心，不僅可確保供貨無虞，還可提供合作夥伴非常完整的解決方案。

　　由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭非常激烈，意法半導(dǎo)體打造了高達9,000人的研發(fā)團隊，多年來已經(jīng)累積超過16,000個專利，2013年更有598專利正在申請之中。

　　意法半導(dǎo)體臺灣區(qū)總經(jīng)理Giuseppe Izzo說：“意法半導(dǎo)體產(chǎn)品線可分成嵌入式元件，以及感測、車載、電源控制等兩大類，許多產(chǎn)品都被大量應(yīng)用在汽車、穿戴式設(shè)備、健康照護等產(chǎn)品中，我們在感測元件、智慧電源、車載系統(tǒng)、微控制器、消費性電子等領(lǐng)域有很好的表現(xiàn)，這也是全球智慧設(shè)備未來發(fā)展的重點，所以我們會全力提供合作夥伴所需的技術(shù)支援，攜手進攻難得一見的新商機。”

　　馬達控制器一應(yīng)俱全 同步推出多種開發(fā)工具

　　耕耘智慧電源、馬達控制晶片多年的意法半導(dǎo)體，由于產(chǎn)品線非常齊全，無論是小功率設(shè)備，或者是專為2kV以上馬達設(shè)計的微控制器，所以向來是市場上最后歡迎的品牌。

　　該公司馬達控制解決方案最大特色，在電壓控制晶片方面，可提供先進多階微步進控制，IC設(shè)計人員可以依照應(yīng)用程式需求，精準、流暢的控制馬達運作，讓智慧設(shè)備發(fā)揮預(yù)期的效果。此外，即便在電流控制器方面，則具備簡單易用，開放、彈性、可擴充的特性，讓企業(yè)原有的投資可以重復(fù)被利用，使得開發(fā)成本能大幅降低，亦能隨時依照市場需求開發(fā)出新商品。

　　意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)行銷總監(jiān)David Lucchetti解釋：“我們在馬達控制器領(lǐng)域的產(chǎn)品很完整，大致上可以分成3大類型，首先是針對工廠自動化設(shè)備、辦公室自動化設(shè)備、收銀機、醫(yī)療、玩具等低功率產(chǎn)品，我們有xPIN系列的解決方案可以滿足合作夥伴的開發(fā)需求。

　　在工業(yè)應(yīng)用、智慧家電、照明控制、濕度控制等中高功率設(shè)備，則有TD35X、L638x、L639x等三大系列產(chǎn)品，至于高功耗的工業(yè)設(shè)備、工廠自動化、車載系統(tǒng)等需求，也有g(shù)apDRIVE可以搭配使用，是業(yè)界少數(shù)能夠提供完整解決方案的供應(yīng)商?！?/p>

　　有別于其他馬達控制器供應(yīng)商，意法半導(dǎo)體不僅產(chǎn)品線非常齊全，更同步提供豐富而完整的開發(fā)工具，讓企業(yè)可以縮短新產(chǎn)品開發(fā)流程、降低研發(fā)成本，以最快時間搶進消費市場。

　　該公司提供的開發(fā)套件分成Evaluation board、X-NUCLEO board、Discovery board三大類，以最新推出xSPIN Discovery Kits為例，開發(fā)板上面預(yù)先整合STM32微處理器，可免去IC設(shè)計師額外連接微控制器的繁瑣流程，而且還可透過USB埠與電腦連接，直接將撰寫好的程式碼寫入晶片中，進行概念驗證與測試，是非常方便且使用的開發(fā)工具。

　　David Lucchetti表示：“我們提供多元化的技術(shù)支援，除了有各種開發(fā)板可以選擇之外，也會在網(wǎng)站不定時公布技術(shù)新知、開發(fā)應(yīng)用參考范例等等，對剛進入新產(chǎn)品開發(fā)階段，或者想瞭解馬達控制的設(shè)計師，都會有很大的幫助?！?/p>

　　集成式馬達控制器好處多 能免去繁瑣設(shè)計流程

　　隨著馬達制造技術(shù)不斷進步，訴求安靜、節(jié)能的無刷直流馬達，不僅成為智慧型家電的最佳選擇，更是主打中高階市場的精密機械廠，提高產(chǎn)品品質(zhì)的最佳選擇。

　　市面上生產(chǎn)馬達控制元件的廠商不少，所以要驅(qū)動馬達運作的難度不高，只是若想要做到可精準控制電壓、電流值，讓智慧家電、工業(yè)設(shè)備能依照預(yù)期目標運作時，便得要花很多時間在微控制器、MOSFET與IGBT等電源周邊元件的搭配，以及相關(guān)參數(shù)調(diào)整與校調(diào)上，對多數(shù)智慧設(shè)備制造商來說是一項很大的挑戰(zhàn)。

　　意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷經(jīng)理林進裕說：“智慧設(shè)備制造商多半都是專注在應(yīng)用情境發(fā)想與設(shè)計上，而非馬達本體的控制與調(diào)整。有鑒于此，我們針對低電壓、低電流的智慧型設(shè)備，推出預(yù)先把微控制器、MOSFET與IGBT等元件整合于一體的集成式馬達控制解決方案，并且由意法半導(dǎo)體研發(fā)團隊完成相關(guān)參數(shù)調(diào)整與校調(diào)，合作夥伴只需要告知要搭配的馬達形式，我們即可已提供最適合的解決方案。”

　　意法半導(dǎo)體的集成式馬達控制解決方案有PowerSpin、EasySpin、FlexSpin、DSpin、CSpin系列等等，每個系列功能與效能都有些許差異，如EasySpin在多階微步進控制功能之外，還具備可程式化、自動故障檢測的功能，至于屬于為高階設(shè)備設(shè)計的DSpin、CSpin系列，則在上述功能之外還加入完整斷電保護機制，可避免因為市電供應(yīng)不穩(wěn)發(fā)生設(shè)備故障的問題。

　　“除了集成式解決方案之外，對需要在高電壓、高電流環(huán)境中運作的智慧型設(shè)備，我們也有推出SmartDrive、gapDRIVE等解決方案?！绷诌M裕指出：“考量要做好馬達控制需要專業(yè)知識，所以意法半導(dǎo)體也成立了一個馬達控制論壇，上面有很多寶貴資訊可以參考，當然若需要更多技術(shù)支援服務(wù)，亦可以跟我們聯(lián)絡(luò)。”

　　意法半導(dǎo)體在臺灣除設(shè)有先進技術(shù)研發(fā)實驗室之外，也有完整的銷售與行銷團隊，可依照不同產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用情境，提供全方位的技術(shù)協(xié)助，協(xié)助合作夥伴縮短商品開發(fā)流程，將復(fù)雜的學(xué)習(xí)曲線降到最低。

　　馬達控制器供貨長而穩(wěn)定 可應(yīng)付各種惡劣環(huán)境

　　之所以能夠在馬達控制領(lǐng)域成為全球主要供應(yīng)商，不光切入市場時間較早，更在于產(chǎn)品品質(zhì)非常穩(wěn)定，而且每個元件供貨時間都很長，對設(shè)備生命周期較長的工業(yè)設(shè)備客戶，完全不需要擔心會發(fā)生零件停產(chǎn)或停止供貨，能讓多年累積的研發(fā)成果獲得最佳回報。

　　意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷經(jīng)理原野表示：“至今仍然還有很多客戶持續(xù)向我們訂購10年前推出的第一代馬達控制晶片，關(guān)鍵就在于元件品質(zhì)很穩(wěn)定，即便在125度的高溫下，依然可以保持正常、穩(wěn)定運作，因此合作夥伴可以專心在產(chǎn)品功能面的開發(fā)上?！?/p>

　　意法半導(dǎo)體針對低電壓、電流設(shè)計的xPIN系列，已經(jīng)被廣泛使用在工業(yè)、醫(yī)療、玩具、辦公室設(shè)備、營業(yè)場所之中，例如舞臺燈光、博奕機、印表機、掃描機、監(jiān)控設(shè)備、售票機、ATM等等，其中有許多設(shè)備都是處于需24小時運作的環(huán)境中，因此對馬達控制元件的要求都非常高，正好也佐證意法半導(dǎo)體解決方案確實具備高可靠度、高穩(wěn)定度等特性，足以應(yīng)付非常惡劣的工業(yè)場所。

　　屬于入門級的PowerSPin系列，是采用極為優(yōu)異的類比混合式訊號技術(shù)，是業(yè)界最先進的全整合式解決方案，非常適用于驅(qū)動具有微步進功能的雙相雙極步進馬達。該系列馬達控制器內(nèi)建支援N通道MOSFET電源級整合雙全橋閘極驅(qū)動器，并內(nèi)建非耗散性過電流保護功能。

　　其中，L6480馬達控制器具備獨特的電壓模式驅(qū)動模式，能針對BEMF、匯流排電壓以及不同的馬達繞組進行補償，因此能達到真正 1/128 微步進控制。

　　至于另一款，同屬PowerSPin系列的L6482馬達驅(qū)動器，則是采用全新的電流控制方法，具有1/16微步進的控制能力，其數(shù)位控制核心可產(chǎn)生使用者自定義的運動曲線，并可透過專用的暫存器組輕松編程加速度、減速度、速度或目標位置，比傳統(tǒng)電流控制方式精準。

　　“我們在馬達控制晶片中，加入很多其他廠商沒有的先進設(shè)計?！痹罢f：“例如在完善保護機制設(shè)計方面，無論是過熱熱、低匯流排電壓、過電流、馬達失速等等，我們都有設(shè)計多種情境設(shè)定電流保護跳脫點、失效時間、PWM 頻率等類等，達到保護設(shè)備的目的，能滿足最嚴苛的馬達控制應(yīng)用需求?！?/p>

　　dSPIN系列功能先進 專為3A電流設(shè)備打造

　　前面提到的PowerSPIN系列，主要是針對應(yīng)用環(huán)境較單純的直流微步進馬達設(shè)計，具有縮減覆蓋區(qū)和降低成本的優(yōu)點，目有支援2.8A、1.4A等功率版本，以及SO、PowerSO、DIP、QFN等4種封裝規(guī)格可以選擇，足以應(yīng)付各種組裝與功率處理需求。

　　至于dSPIN系列部分，則是針對需要3A電流才能運作的設(shè)備所設(shè)計，這是一款全整合式微步進馬達驅(qū)動器，配備運動引擎和 SPI介面，具有RDS(on) 功率級的特性，可以提供合作夥伴最完美的馬達控制表現(xiàn)。

　　dSPIN系列采用全新設(shè)計的數(shù)位控制核心，透過高速SPI介面與微處理器溝通，讓IC設(shè)計師能使依照不同使用情境下的需求，給予馬達目標速度、加速/減速、絕對和相對位置等參數(shù)，讓智慧設(shè)備能發(fā)揮原有的功能。dSPIN系列一共有兩款集成式解決方案，其中采電壓控制能力的L6470馬達驅(qū)動器，可以提供 128微步進的控制能力，在低速運作時具有低噪音與低振動的特點，能讓智慧設(shè)備走向輕巧、簡便的設(shè)計。

　　意法半導(dǎo)體FAE經(jīng)理張文益解釋：“至于另一款L6472馬達驅(qū)動器，則是采用先進電流控制技術(shù)，透過整合式非耗散性電流感測元件即可做到電流控制，能提供高達16微步進的控制能力，內(nèi)建自適性衰變功能技術(shù)，能減少電流漣波的影響。而且在馬達控制器中無需加入分流電阻，即可感測相位電流高低，并同樣具備完整過電保護功能，堪稱是最符合成本效益的解決方案?！?/p>

　　為了讓更多合作夥伴能夠善用L6470馬達驅(qū)動器的優(yōu)異特性，意法半導(dǎo)體也以該晶片為核心，推出兩款專屬開發(fā)版STEVAL-PCC009V2、EVAL6470，其中STEVAL-PCC009V2預(yù)先整合微處理器，并且內(nèi)建USB介面，可加速概念驗證的速度，對欲積極搶入智慧設(shè)備市場的臺灣企業(yè)，堪稱是不可缺少的最佳開發(fā)套件。