部分電機半導(dǎo)體廠商的解決方案

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

　　ST最新一代的電機控制方案基于STM32平臺，用于PMSM電機的FOC矢量控制，其版本也隨著STM32產(chǎn)品的不斷豐富而升級，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PC軟件(workbench)，用于配置軟件及電機的在線調(diào)試(通過串口通訊)。用戶只需輸入電機的參數(shù)就能在幾分鐘之內(nèi)使電機運轉(zhuǎn)起來。

　　該電機控制方案已經(jīng)在家電變頻控制、工業(yè)變頻器、電動自行車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。如驅(qū)動變頻冰箱壓縮機，使用高頻注入算法起動電機，在200ms內(nèi)達到一定速度后，切換到觀測器算法來計算轉(zhuǎn)子位置，從而實現(xiàn)壓縮機的超靜音起動及運轉(zhuǎn)。而在變頻空調(diào)應(yīng)用中，已實現(xiàn)一個MCU驅(qū)動兩個PMSM(分別為壓縮機及室外風(fēng)機)，且實現(xiàn)了數(shù)字PFC算法，大大提高了空調(diào)的能效比。在電動自行車應(yīng)用領(lǐng)域，基于STM32F0及STM32F1兩大系列的直流無刷電機控制方案也得到了廣泛使用，從而實現(xiàn)了高效率、超靜音、低扭矩震動的性能。

　　在未來新控制方案的規(guī)劃中，新的無傳感器算法將會是意法半導(dǎo)體的重中之重，因為它會大大降低電機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應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)(工業(yè)馬達，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、超高性價比的電機專用控制芯片。在功率元器件方面，瑞薩電子可提供包括運算放大器、IGBT、高低壓MOSFET、PFC-IC等產(chǎn)品。

　　而作為一大優(yōu)勢的電機控制方案方面，瑞薩電子開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進電機控制λ算法。λ算法集電機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)的開發(fā)提供了一個堅實的基礎(chǔ)平臺和友好的用戶接口。以空調(diào)室外機為例，基于瑞薩的RX高性能單片機，開發(fā)者可以很容易的構(gòu)建具備高質(zhì)量、高性能電機驅(qū)動和功率因數(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，請參考http://cn.renesas.com/applications/key_technology/motor_control/ramda/index.jsp。

　　ADI

　　ADI在電機控制應(yīng)用領(lǐng)域有非常完整的信號鏈，無論是驅(qū)動器、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，對于高污染及強震動的工業(yè)及汽車應(yīng)用環(huán)境，旋轉(zhuǎn)變壓器將會被越來越多采用;ADI可以提供高精度RDC來滿足使用旋轉(zhuǎn)變壓器的位置檢測場合。伺服控制技術(shù)從模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)換推動了現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的發(fā)展，也滿足了對于電機控制的性能和效率的高要求。從優(yōu)先考慮安全和保護的角度，信號采樣和功率器件驅(qū)動應(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。為實現(xiàn)矢量控制和無傳感器控制，對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)計中，IC產(chǎn)品需要更長的生命周期和更高的可靠性。普通的交流感應(yīng)電機向永磁同步電機轉(zhuǎn)變已是大勢所趨，要求系統(tǒng)設(shè)計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)展也給電機應(yīng)用帶來了一些新的變化，越來越多的電機控制系統(tǒng)考慮增加網(wǎng)絡(luò)功能，可作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的一個結(jié)點。

　　在電機控制領(lǐng)域針對綠色節(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公司提供了門類齊全的產(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)集成度有助于實現(xiàn)更新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計，提供高附加值。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的性能同用戶最終所構(gòu)建的運動控制系統(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高精度數(shù)控機床系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)或機器人系統(tǒng)，這些系統(tǒng)要求能夠精確控制位置及電機的扭矩。ADI公司能夠提供涵蓋信號鏈中所有重要器件的完整解決方案。

　　針對電機控制系統(tǒng)，工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計要求是低功耗、高效率，ADI公司提供單個的器件以及完整的產(chǎn)品信號鏈可以加快系統(tǒng)設(shè)計;在信號鏈中，ADI公司所提供的這些包括反饋和檢測、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)量在同類產(chǎn)品中首屈一指，也能夠從系統(tǒng)級來降低成本。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)換器和混合信號前端，可以滿足工程師對于現(xiàn)在和將來的任何電機控制解決方案的需求。