國民技術(shù)在無刷直流電機(jī)方向的解決方案

1   無刷直流電機(jī)市場應(yīng)用發(fā)展迅猛

隨著信息化、智能化的深入和機(jī)電一體化的快速發(fā)展，無刷電機(jī)(BLDC)的市場有著廣闊的發(fā)展前景。無刷直流電機(jī)省去了有刷電機(jī)的電刷和換向器，由電動(dòng)機(jī)本體和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。雖然無刷直流電機(jī)進(jìn)入市場的時(shí)間并不長，但無刷電機(jī)憑借幾何結(jié)構(gòu)更小，重量更輕，轉(zhuǎn)子使用了永磁體無鐵芯損耗，功率密度更高，永磁體的使用，從而大大減少了電機(jī)的維護(hù)，延長了電機(jī)的使用壽命。與此同時(shí)，隨著主控MCU、電力電子、電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，無刷電機(jī)是以自控式運(yùn)作的，不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生震蕩和失步。

結(jié)合優(yōu)異的電機(jī)控制算法，可實(shí)現(xiàn)更寬的電機(jī)調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)時(shí)間，使更好的電磁隔離成為可能，且轉(zhuǎn)矩控制精度更高。無刷直流電機(jī)契合了市場對重量輕、壽命長、性能好、一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求，且集眾多優(yōu)勢極大促進(jìn)了無刷直流電機(jī)的快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，憑借著優(yōu)異的性能，迅速吸引了“小、輕、靜”化的消費(fèi)類產(chǎn)品以及工業(yè)類等生產(chǎn)廠家的大規(guī)模應(yīng)用，目前已廣泛應(yīng)用于家用電器、智能化及自動(dòng)控制、交通運(yùn)輸及出行工具、工業(yè)、安防、消費(fèi)類等諸多快速發(fā)展的行業(yè)，并在各個(gè)行業(yè)中占據(jù)一席之地，呈逐年增長的態(tài)勢。

國民技術(shù)方案開發(fā)部 高級解決方案經(jīng)理 左亮平

2   國民技術(shù)的電機(jī)控制產(chǎn)品布局與解決方案

國民技術(shù)在電機(jī)技術(shù)方向儲(chǔ)備深厚，覆蓋了從高性能電機(jī)控制到直流方波控制等多種類型的控制器產(chǎn)品和解決方案，并形成平臺(tái)化的產(chǎn)品線進(jìn)行全行業(yè)支撐。產(chǎn)品全線基于ARM Cortex-M 系列32 位處理器內(nèi)核，結(jié)合公司20 余年SoC 嵌入式芯片研發(fā)技術(shù)積累，內(nèi)置高速閃存、低功耗電源管理，集成數(shù)模混合電路，并內(nèi)置硬件密碼算法加速引擎以及安全單元，形成高集成度、高性能、低功耗等特色的通用安全MCU 產(chǎn)品，面向電機(jī)控制提供三大系列MCU 產(chǎn)品：

●   面向高性能多FOC 電機(jī)應(yīng)用的N32G455xx 系列，主要面向高性能多電機(jī)應(yīng)用控制場景，如壓縮機(jī)、伺服、無人機(jī)、一拖多電機(jī)應(yīng)用等。

●   面向高性價(jià)比電機(jī)應(yīng)用的N32G435xx 系列，主要面向家用電器、電動(dòng)車、高性能電動(dòng)工具等；

●   針對低成本電機(jī)應(yīng)用的N32G032xx 系列，主要面向家用電器、電動(dòng)工具、簡單控制應(yīng)用場景方向。

三大系列產(chǎn)品提供相應(yīng)且完善的開發(fā)套件及行業(yè)應(yīng)用解決方案，覆蓋從客戶評估、樣品測試及試用、客戶開發(fā)、量產(chǎn)支持等全生命周期服務(wù)與支撐。

國民技術(shù)MCU 電機(jī)控制應(yīng)用解決方案基于N32G系列32 位高性能MCU，采用內(nèi)置高達(dá)4 個(gè)獨(dú)立的具有5 Msps 采樣速率的12 位ADC，電機(jī)控制脈寬調(diào)制最小脈寬6.9 ns，并集成運(yùn)放、比較器及12 位DAC，緊密耦合存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)快速的存儲(chǔ)器訪問和調(diào)度；囊括了從梯形波控制，到高級無傳感器矢量控制（FOC）和有傳感器的完整解決方案，支持有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、BLDC、永磁同步電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)。

可用于手持云臺(tái)、掃地機(jī)器人、無人機(jī)、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電動(dòng)尾門、電動(dòng)車窗、電動(dòng)座椅、工業(yè)伺服、電動(dòng)工具、機(jī)器人等電機(jī)應(yīng)用，已在以上眾多領(lǐng)域形成商業(yè)應(yīng)用，并批量出貨。

同時(shí)基于國民技術(shù)N32G系列通用MCU開發(fā)套件，提供從軟件到硬件開發(fā)全套全面支持能力，包括低功率（100 W）、中功率（300 W）、高功率（1000 W）等各類評估板及開發(fā)套件，同時(shí)具備開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行客戶研發(fā)過程的支撐。在電機(jī)行業(yè)應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)能力方面，可提供先進(jìn)的自研成熟電機(jī)控制算法庫，支持包括MRAS、SMO 在內(nèi)的多種無感觀測算法、高頻注入算法、無感啟動(dòng)算法、實(shí)現(xiàn)從零速到超高速范圍的全閉環(huán)控制，支持完全獨(dú)立的單電機(jī)、雙電機(jī)、四個(gè)電機(jī)的協(xié)同控制，且融合了自研電機(jī)參數(shù)自識別算法等多種具有行業(yè)應(yīng)用競爭力的算法支撐能力。

基于國民技術(shù)的電機(jī)控制完善的解決方案與開發(fā)套件，可大幅度提高電機(jī)控制開發(fā)及應(yīng)用效率，降低開發(fā)難度、縮短項(xiàng)目開發(fā)周期，是具高性價(jià)比的國產(chǎn)電機(jī)控制應(yīng)用解決方案商。

（本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志社2021年3月期）