ST發(fā)力FOC電機(jī)，關(guān)注3D打印、無人機(jī)等熱門應(yīng)用

　　據(jù)IEA的Energy-efficiency policy opportunities for electric motor-driven systems顯示，全世界發(fā)電量的二分之一是被電機(jī)消耗掉。如果采用能效更高的電機(jī)控制技術(shù)，例如矢量控制，全球用電總量到2030年可降低15%。

　　因此，ST十分重視失量控制(FOC)電機(jī)的推廣(如圖1)。近日，該公司在華舉辦了電機(jī)控制巡演。在媒體交流會(huì)上，ST大中華與南亞區(qū)工業(yè)應(yīng)用與功率分立器件產(chǎn)品部(IPD )戰(zhàn)略計(jì)劃和業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Allan Lagasca稱，ST已有13年的電機(jī)控制研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用非常廣泛，涵蓋從無人機(jī)到家電，再到工廠自動(dòng)化。

　　圖1

　　ST電機(jī)方案特點(diǎn)

　　與其他半導(dǎo)體廠商的區(qū)別之一是按照功率劃分類別，例如小功率、中功率和大功率。并且ST提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所有元器件，而且一些元器件本身在業(yè)內(nèi)就具有領(lǐng)先地位。例如，ST的王牌之一是32位的ARM MCU，其Cortex-M系列MCU有13年的市場經(jīng)驗(yàn)，出貨量一直在穩(wěn)步上升。用于BLDC(無刷直流)FOC方面，有入門級(jí)芯片——STM32F0，主流芯片STM32F1/F3;高端芯片STM32F4/F7可用于FOC。除此之外，ST還有豐富的功率晶體管家族。另外，模擬產(chǎn)品也很豐富，微型封裝受到歡迎。

　　除了元器件，ST還提供電機(jī)算法。在算法方面，ST的策略是使解決方案更靈活，一個(gè)方案可適合多更多種類型的應(yīng)用;另外算法要提升電機(jī)的效能和智能性。

　　另外，ST今年10月推出了相當(dāng)于Arduino開發(fā)板：STM32電機(jī)控制Nucleo開發(fā)套件，只需數(shù)秒鐘即可直接開啟運(yùn)轉(zhuǎn)無刷直流電機(jī)。

　　3D打印機(jī)、空氣凈化器等成巡展亮點(diǎn)

　　在巡展中，ST還展示了3D打印機(jī)電機(jī)方案。據(jù)了解，市面上3D打印機(jī)方案大都是基于Arduino開源硬件。相較于競爭對(duì)手，ST這次展示的基于MCU STM32F4開源方案，控制端是開源的。盡管很多電子廠商有類似方案，但大都是基于8位MCU，而ST是32位ARM 芯片。另ST有無線、照片掃描等外圍擴(kuò)展功能，再有，ST開發(fā)板支持三色頭，而一般是單色方案。此外，ST有標(biāo)準(zhǔn)通用平臺(tái)調(diào)試器，年底將正式發(fā)布。

　　圖2 3D打印機(jī)開發(fā)板(下面黃色的硬幣是打印出來的)

　　ST空氣凈化器方案也很吸引眼球。由于空氣凈化器的復(fù)雜度不同，開發(fā)方案也有不同，涵蓋從家庭(圖3)到工業(yè)，ST方案特點(diǎn)是噪音低。開發(fā)板的關(guān)鍵部件都是ST的，如圖4右下角的有兩個(gè)主芯片：MCU+MOS管。

　　圖3 家用空氣凈化器模型

　　圖4 空氣凈化器的開發(fā)板

　　ST演示電機(jī)算法的Demo板，面板上有三種不同的電機(jī)(圖5)，右側(cè)小球飄動(dòng)狀態(tài)顯示不同的精確控制。具體應(yīng)用在無人機(jī)中，關(guān)鍵部件之一是槳，槳葉切割空氣，轉(zhuǎn)速最重要，要精確的電流控制，有利于空中翻轉(zhuǎn)。無人機(jī)最多8個(gè)槳，ST針對(duì)每個(gè)槳有一套MCU+driver。

　　圖5

　　ST與中國

　　ST的Allan Lagasca稱，公司十分重視中國發(fā)展，已在深圳派駐了很多意大利工程師，支持和關(guān)注中國的GB3和GB2標(biāo)準(zhǔn)(圖6)發(fā)展。