電機(jī)控制技術(shù)的最新進(jìn)步與發(fā)展

　　電機(jī)控制技術(shù)不斷在進(jìn)步，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。

　　最近兩年，電機(jī)市場(chǎng)正在從使用低能效的直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、通用或交流感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)向更高能效的無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)和永磁同步電機(jī)(PMSM)，這一趨勢(shì)構(gòu)成的部分原因是政府法規(guī)強(qiáng)制使用符合特定國(guó)際能效分類(lèi)規(guī)范(IE1、IE2及IE3)的電機(jī)，另外還在于推動(dòng)高能效BLDC或PMSM電機(jī)應(yīng)用所需的半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格的快速下降。

　　與此同時(shí)，電機(jī)一直都在朝著高效能，小型化，低成本，高兼容性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展，這催生了更多先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)出現(xiàn)，從而不斷改變著電機(jī)控制市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

更高集成度方案獲青睞

　　安森美半導(dǎo)體系統(tǒng)方案部智能電源方案分部功率器件產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Rakesh Parekh表示，客戶(hù)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(shì)是半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步的直接結(jié)果，技術(shù)使半導(dǎo)體產(chǎn)品尺寸更小，及功能集成度更高。這種方法簡(jiǎn)化系統(tǒng)方案，提升可靠性，省去線纜問(wèn)題，而且降低噪聲。許多半導(dǎo)體公司都在研究緊湊、智能、更輕及更可靠的下一代半導(dǎo)體產(chǎn)品。

　　ADI公司市場(chǎng)經(jīng)理張松剛認(rèn)為這應(yīng)該是一個(gè)重要趨勢(shì)，ADI公司早一代的電機(jī)控制處理器就已優(yōu)化可以滿(mǎn)足控制與電機(jī)一體化的設(shè)計(jì)。就目前的發(fā)展看，更多的控制功能將集成到電機(jī)控制一體化中，像位置檢測(cè)及伺服功能模塊化、伺服電機(jī)及伺服控制集成化等都會(huì)很快實(shí)施。在這個(gè)趨勢(shì)中，對(duì)半導(dǎo)體芯片的要求將是高可靠性、簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)及功能集成、小型化、寬溫度范圍等多項(xiàng)新要求。

　　國(guó)際整流器公司(IR)應(yīng)用工程部高級(jí)經(jīng)理Wibawa Chow表示，將電力電子控制單元和電動(dòng)機(jī)整合到一起有助于削減生產(chǎn)成本，對(duì)提升電機(jī)性能以便為電機(jī)實(shí)現(xiàn)更精密的控制和更高的性能也有利。同時(shí)，集成化可以減少用于連接電機(jī)和控制單元的電纜，能夠減少對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾，并且由于降低了接線損耗和DC側(cè)電容上的電壓紋波，所以電機(jī)處的可用電壓更多。

　　當(dāng)今的很多動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制單元都將電機(jī)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(shí)現(xiàn)了可靠操作。很多汽車(chē)OEM制造商還將電子元件和電機(jī)整合到一起，從而制造車(chē)輪可直接附于輪轂之上的緊湊型輪轂電機(jī)。

變頻控制算法效率急待突破

　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字控制的普及，變頻控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，這是因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了對(duì)存量最大并成本低廉的交流感應(yīng)電機(jī)的速度控制及力矩控制，變頻控制使我們有機(jī)會(huì)不斷地改進(jìn)控制策略和提升系統(tǒng)效率以達(dá)到更節(jié)能的效果。

　　英飛凌科技(中國(guó))有限公司中國(guó)區(qū)汽車(chē)電子事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)杜曦認(rèn)為，要安全、高效地實(shí)現(xiàn)變頻控制，高效的控制算法開(kāi)發(fā)離不開(kāi)半導(dǎo)體基礎(chǔ)芯片的支持。一個(gè)復(fù)雜的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)策略對(duì)MCU(微處理器)就會(huì)有特別的要求，以滿(mǎn)足汽車(chē)控制對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。英飛凌下一代的多核處理芯片AURIX，是一顆可達(dá)1300DMIPS，擁有8MB內(nèi)存的32位單片機(jī)，可以在運(yùn)算復(fù)雜的控制算法的同時(shí)，特定的PWM生成模塊，不斷優(yōu)化輸出，使系統(tǒng)的可靠新，實(shí)時(shí)性和安全性都到最大的發(fā)揮。