安森美半導(dǎo)體先進電機控制技術(shù)滿足更高能效要求

　　隨著節(jié)能成為全球范圍關(guān)注的焦點，電機設(shè)計的能效也日益成為一個引人關(guān)注的問題。電機驅(qū)動產(chǎn)品不斷配合行業(yè)發(fā)展的趨勢，幫助設(shè)計人員提升能效、降低能耗、提高可靠性、減少元件數(shù)量等等，在實現(xiàn)節(jié)能方面發(fā)揮著積極的作用。

　　電機市場發(fā)展趨勢

　　歷經(jīng)百年的發(fā)展，電機的應(yīng)用領(lǐng)域已非常廣泛。安森美半導(dǎo)體的電機驅(qū)動產(chǎn)品覆蓋的汽車及工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，正是電機市場主要趨勢的一個縮影。

　　首先是汽車電氣化的趨勢，即汽車制造商用集成的高能效電機替代傳統(tǒng)內(nèi)燃引擎動力，通常是用無刷直流(BLDC)電機替代皮帶和齒輪驅(qū)動，用于引擎蓋下的輔助元件，如泵、閥、供暖及空調(diào)、風扇等。由于BLDC電機具有相當優(yōu)異的性能，也開始進入傳統(tǒng)上采用有刷直流(BDC)電機方案的其他應(yīng)用。

　　另一個趨勢是應(yīng)用裝配率的提升增加了電機的安裝數(shù)量，如電機化供暖通風空調(diào)(HVAC)氣瓣控制(主要用于有刷直流及單極步進電機)也開始應(yīng)用于較低端汽車的HVAC系統(tǒng)。

　　BLDC電機在工業(yè)及電信中的應(yīng)用也越來越普遍。典型應(yīng)用包括風扇、鼓風機、泵及壓縮機。BLDC電機的能效比交流電機或開關(guān)磁阻電機更高。BLDC電機能實現(xiàn)低成本變速應(yīng)用，特別是用于集成了無傳感器換相算法，從而能夠省卻外部傳感器。

　　節(jié)能趨勢對電機驅(qū)動應(yīng)用的新要求

　　能源成本通常是電機整個壽命周期成本最主要的部分。因此，采用更高效的電機可以節(jié)約大量能源。

　　節(jié)能趨勢對電機驅(qū)動的新要求包括幾個方面，其一，能效是由所選擇的電機技術(shù)及電機結(jié)構(gòu)決定的，因此要求選擇能將電能轉(zhuǎn)換為機械能的比例提升至最高的電機。其次，要選擇可以將驅(qū)動器的功耗降至最低并提高能效的驅(qū)動電路。其三，要通過提升電機驅(qū)動智能來實現(xiàn)優(yōu)化的能耗方案。

　　此外，一些應(yīng)用還要求系統(tǒng)中不使用有刷電機(使用步進或無刷直流電機);而使用無傳感器換相(不使用電位計或霍爾傳感器反饋)、嵌入運動控制算法(用于低動力應(yīng)用)，將能效提到最高，降低可聽噪聲，改善電磁干擾(EMC)性能等。另外，還有一些應(yīng)用需要將驅(qū)動電路與電機緊鄰布設(shè)在機電致動器上，并通過總線(LIN、I2C等)連接至中央控制單元。

　　安森美半導(dǎo)體提高電機設(shè)計能效的創(chuàng)新解決方案

　　在快速、精確及動態(tài)的動作控制應(yīng)用中，步進電機是越來越普及的一種選擇。隨著電機技術(shù)的發(fā)展，智能驅(qū)動器/控制器專用標準產(chǎn)品(ASSP)也涌現(xiàn)出來，能夠高效地驅(qū)動這些電機。這些器件為設(shè)計人員提供了更加靈活的方案，開創(chuàng)了創(chuàng)新功能的空間，并發(fā)現(xiàn)了許多新的應(yīng)用。

　　1. 雙極步進電機驅(qū)動及控制器

　　安森美半導(dǎo)體開發(fā)的AMIS-3062x系列的AMIS-30623就是高效驅(qū)動機電致動器中的雙極步進電機的驅(qū)動及控制器。這款產(chǎn)品嵌入了專用有限狀態(tài)機及針對先進前照燈系統(tǒng)(AFS)系統(tǒng)要求定制的本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)指令集。該器件集成了非傳感控制檢測功能，能提高可靠性，減少元件數(shù)量和板上空間，降低產(chǎn)品成本。AMIS-30623專為遠程及多軸定位應(yīng)用而設(shè)計，非傳感控制檢測功能的設(shè)計者能輕易完成精確的定位校準及半封閉式的循環(huán)操作。