11月8日，由<電子發(fā)燒友>主辦的《2019電機控制先進技術(shù)研討會》在深圳南山科興科學(xué)園盛大開幕。大會得到了來自國際和國內(nèi)電機產(chǎn)業(yè)上下游代表企業(yè)的大力支持。作為高級別的交流盛會，本次大會旨在促進國內(nèi)電機產(chǎn)業(yè)的跨界交流及合作。

電機的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。只要是運動的地方就可能有電機存在。據(jù)美國電機工程學(xué)會AIEE調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2016年全球工業(yè)電機市場規(guī)模約為6139億美元，2017年全球工業(yè)電機市場規(guī)模再6350億美元左右，2019-2017年符合增長率約為7.68%。我們預(yù)測，未來5年，全球工業(yè)電機市場有望以7%-7.5%的年綜合增長率發(fā)展，預(yù)計再2020年將突破8000億美元，至2023年達到9500億美元。

在智能家電、汽車等熱門應(yīng)用領(lǐng)域，電機要求控制技術(shù)能提升性能和效率，同時具有高性價比，哪些技術(shù)和方案符合應(yīng)用趨勢的需求？來自ADI、ST、MPS、靈動微、銳駿半導(dǎo)體、八達威、中創(chuàng)機電、山東艾磁、上海永銘電子、吉林華微斯帕克等業(yè)內(nèi)廠商與專家在大會期間分享了各自觀點。

靈動微：MM32 MCU新品系列助力垂直行業(yè)智能化市場

靈動微電子MCU產(chǎn)品事業(yè)部市場總監(jiān)黃致愷先生表示，靈動微作為一家本土的MCU廠商，最大的優(yōu)勢是接近無刷直流電機生產(chǎn)研發(fā)與市場的地利優(yōu)勢，可以快速提供給客戶定制化、高性價比解決方案。靈動微在研發(fā)上不僅做MCU芯片設(shè)計，還投入軟件和硬件工具，致力于構(gòu)建整個立體的后臺體系。智能云臺、智能工具、智能風(fēng)機、智能機器人、智能機器、智能掃地機等30多款新品都是靈動微和客戶合作的代表產(chǎn)品。

圖：靈動微電子MCU產(chǎn)品事業(yè)部市場總監(jiān)黃致愷先生。

靈動微電子自2018年新增的MM32SPIN系列產(chǎn)品，就是針對電機市場量身訂制的，除了規(guī)劃設(shè)計更專業(yè)的微控制器(MCU)之外，更整合了功率的組件，大幅降低了客戶生產(chǎn)的成本和提高良率，并且與其他知名的國產(chǎn)功率級元器件(包含MOSFET，IGBT，converter與Gatedriver)一起提供給客戶更具競爭力的整體方案。針對智能家電、新能源汽車、民用到工業(yè)電機產(chǎn)品、無線MCU和顯示器領(lǐng)域，靈動微都提供了MM32系列產(chǎn)品進行覆蓋。

在智能工業(yè)與電機市場，短短一年內(nèi)靈動微MCU市場份額從個位數(shù)成長到20%，黃致愷總結(jié)客戶的反饋是：第一個送樣客戶對我說，車規(guī)設(shè)計是耐高溫140度，經(jīng)過全載3個小時和高溫測試，設(shè)計余量足夠，產(chǎn)品的穩(wěn)定性有保證。

以MM32SPIN系列MCU產(chǎn)品如何在電機系列產(chǎn)品中脫穎而出為例，黃致愷表示，MM32SPIN系列MCU產(chǎn)品結(jié)合電機、馬達、電源以及更高整合度部分。這款產(chǎn)品的性能讓與會來賓體驗到MM32SPIN系列MCU產(chǎn)品強大競爭力以及開放合作的生態(tài)理念。

ADI：伺服控制技術(shù)方案致力于工業(yè)自動化和電動汽車新領(lǐng)域

圖：ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤分享。

ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤表示，ADI在電機控制可以分成兩大方向，一是運動控制，另一個是過程控制。過程控制主要是一些現(xiàn)場儀表，運功控制是傳統(tǒng)的伺服機器人。于常濤認為，電機控制器是相對成熟的工業(yè)應(yīng)用，算法是電機控制的核心，ADI 能力集中在硬件方案上。

ADI主要關(guān)注的領(lǐng)域是在工廠自動化，比如一些測試設(shè)備，機器人和數(shù)控機床，另外市場的增長點在電動汽車領(lǐng)域，ADI將會在電動汽車方面推出一些針對性的電機控制的方案。

于常濤分享了ADI的產(chǎn)品家族，公司在若干年前推出的兩款產(chǎn)品AD7401和AD7400，到現(xiàn)在仍然在應(yīng)用中，2014年至2016年間，公司又推出多款產(chǎn)品、AD7405、AD7403、AD7402-8、AD7403-8等，這些產(chǎn)品在性能和成本上都做了優(yōu)化，去年底，公司推出了新一代ADuM770x，這一類產(chǎn)品跟之前產(chǎn)品相比做得更加全面，加入了隔離技術(shù)等多種技術(shù)功能。

意法半導(dǎo)體：BLDC電機市場興起，高效構(gòu)建電機驅(qū)動系統(tǒng)

圖：ST電機控制高級應(yīng)用開發(fā)工程師蔡成攀演講《ST三相電機解決方案》。

“電機控制已經(jīng)成為一個潛力市場。ST在三相電機控制方面具備深厚的經(jīng)驗。ST加強中國的研發(fā)力量，從歐洲的研發(fā)轉(zhuǎn)向深圳和上海加大研發(fā)力度。聚焦客戶的設(shè)計參考，提供硬件、軟件和整體方案?！癝T電機控制高級應(yīng)用開發(fā)工程師蔡成攀表示，”我們在2015年在深圳設(shè)立了電機控制工程中心。電機控制工程中心主要的任務(wù)有設(shè)計、客戶支持和咨詢?nèi)蠊δ?。包括HW參考設(shè)計、應(yīng)用板和面向ST MC庫的FW應(yīng)用模塊設(shè)計；日?？蛻糁С?、新型算法研究等等。我們可以根據(jù)客戶需求，提供定制化的產(chǎn)品?！?/p>

圖：ST電機控制領(lǐng)域產(chǎn)品17年發(fā)展歷程。

蔡成攀認為，與傳統(tǒng)單相感應(yīng)電機相比，具有逆變器解決方案的三相BLDC電機壓縮機已成為新的市場趨勢。ST目前可以支持的電機類型包括三相電機、步進電機、DC有刷電機、通用電機和AC負載，其中三相電機的應(yīng)用范圍涵蓋家用電器，洗衣機，空調(diào)，冰箱，吸塵器，洗碗機，廚房機器人，廚房油煙機等。

蔡成攀介紹說，自從2017年ST推出ST Spin系列產(chǎn)品以來，已經(jīng)在多個應(yīng)用領(lǐng)域獲得應(yīng)用，比如說水泵、低壓風(fēng)扇等產(chǎn)品。目前ST Spin產(chǎn)品的出貨主要是ST Spin32F0產(chǎn)品，該產(chǎn)品是基于Arm Cortex M0的，未來ST還將會根據(jù)市場需求，推出運算資源更加豐富的不同Cortex內(nèi)核，和有更大電流驅(qū)動能力的Spin系列產(chǎn)品。

目前ST從5.0開始更新的電機控制SDK，支持STM32 CubeMX工具。新的版本簡化了用戶開發(fā)和使用流程，結(jié)構(gòu)更簡單，讓工程師調(diào)試更加方便。具有完整的STM32 MC(Motor Control)材料的接入點。

MPS：磁編碼器及電機驅(qū)動

圖：MPS 資深FAE 環(huán)巍巍分享。

MPS資深FAE環(huán)巍巍認為，與競爭對手的磁感應(yīng)技術(shù)相比，MPS MagAlpha系列具有獨特的性能優(yōu)勢。MagAlpha傳感器使用獲得專利的SpinAxisTM霍爾測量技術(shù)，以數(shù)字格式提供瞬時角度位置。SpinAxisTM使用一種相位檢測方法，消除了對傳統(tǒng)技術(shù)使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換或復(fù)雜角度計算的任何需求。

MPS 的產(chǎn)品主要以驅(qū)動為主，應(yīng)用在無人機以及一些工業(yè)和家用領(lǐng)域，環(huán)巍巍介紹，憑借公司獨有的算法，產(chǎn)品可以在成本、精度、速度和壽命等等上都具有非常大的優(yōu)勢。在此次大會上，環(huán)巍巍展示了多款新品，MA731、MA780、MAQ430 和MAQ470等等，其中MA780可以應(yīng)用在智能門鎖等一些低功耗的應(yīng)用中，MAQ430 和MAQ470 可以在汽車的油泵和水泵中進行使用。

銳駿半導(dǎo)體：應(yīng)對BLDC高性能驅(qū)動中的MOSFET應(yīng)用

銳駿半導(dǎo)體是一家功率器件提供商，產(chǎn)品主要應(yīng)用在無人機、風(fēng)扇電機、扭扭車、平衡車、自行車等領(lǐng)域。在此次研討會上，銳駿半導(dǎo)體、銳駿學(xué)院院長文茂強介紹，銳駿產(chǎn)品現(xiàn)已覆蓋6英寸、8英寸和12英寸，其中6英寸為0.35μm IC產(chǎn)品系列，8英寸為single Trench MOS，SGT，SuperJunction等產(chǎn)品，12英寸已成功開發(fā)出中壓MOSFET。

圖：銳駿半導(dǎo)體、銳駿學(xué)院院長文茂強分享。

文茂強認為，對于生產(chǎn)同樣一片晶圓，12英寸所用的生產(chǎn)時間，能源消耗、氣體、酸液及環(huán)境支持成本等與8英寸一樣，產(chǎn)出芯片顆粒數(shù)卻增加了2.3倍，故從長遠角度來看，12英寸芯片具有更大的的技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)保優(yōu)勢。

銳駿半導(dǎo)體的MOSFET產(chǎn)品有4個型號可以應(yīng)用在無刷伺服電機上，包括RUH3051M、RUH30100M、RUH30120M、RUH30150M，這四個型號都采用DFN5*6封裝；20多個產(chǎn)品型號可以應(yīng)用在電動工具電機上，包括可以應(yīng)用在48V電機、60-64V電機、72V點擊、84V電機、96V電機和114-120V電機。

八達威：消費升級下，小家電帶動BLDC持續(xù)增長

圖：八達威市場總監(jiān)劉波分享BLDC行業(yè)應(yīng)用熱點。

八大威市場總監(jiān)劉波表示，全球電機市場需求旺盛，穩(wěn)健增長態(tài)勢明顯，電動汽車、HVAC對于BLDC的應(yīng)用起到了推動了作用，節(jié)能趨勢也是重要推動力之一，并強調(diào)AI可能是下一個BLDC應(yīng)用關(guān)注的入口。

具體而言，BLDC（無刷直流電機）市場發(fā)展勢頭正勁。據(jù)Grand View Research數(shù)據(jù)顯示，2018年全球BLDC市場達153億美元；預(yù)計未來幾年內(nèi)將主要在電動汽車市場的推動下，BLDC市場將快速增長。并且市場潛力巨大，吸引了很多參與者?？峙骂A(yù)計未來幾年競爭將非常激烈。

據(jù)劉波指出，消費升級下小家電也是帶動BLDC持續(xù)增長的重要應(yīng)用市場。在浴霸行業(yè)，隨著應(yīng)用場景的不斷升級變化，從燈暖型、燈風(fēng)暖結(jié)合至浴室整體空氣管理智能化，對BLDC的性能提出了更為嚴苛的要求。而八達威浴霸DEMO機恰恰可以解決此類問題，產(chǎn)品具有優(yōu)良的特性，在調(diào)光、無線或語音控制等方面為客戶提供定制化需求，并強調(diào)了人工智能（AI）賦能為客戶創(chuàng)造更大價值。

華微：智能功率模塊是未來的發(fā)展方向

圖：華微趙連奎演講《電機驅(qū)動用功率半導(dǎo)體器件》

吉林華微斯帕克電氣有限公司總經(jīng)理趙連奎演講的主題是電機驅(qū)動用功率半導(dǎo)體器件。他指出，在全球半導(dǎo)體功率器件市場，智能功率模塊（IPM）將是未來重要的發(fā)展方向。并預(yù)估2023年全球功率半導(dǎo)體器件市場規(guī)模有望達到220億美元規(guī)模。

趙連奎坦言，IPM的優(yōu)勢在于集成 IGBT/MOS, FRD, BSD, Resistor, HVIC等多種器件；簡化PCB布線，內(nèi)置過流、過溫、欠壓、短路、輸入邏輯糾錯等各種硬件保護；不用調(diào)整驅(qū)動電路，優(yōu)化了控制的靈活性，減少方案開發(fā)時間，利于生產(chǎn)管理；一定程度上縮小了功率環(huán)路，減少雜散電感、寄生電容和電阻，降低系統(tǒng)干擾。

從全球IPM市場來看，ST、東芝、富士、三肯、羅姆等企業(yè)紛紛搶占IPM市場。譬如，三菱中小功率模塊，SUPER MINI封裝5~50A的智能功率模塊，最近兩年推出SLIMM外形；英飛凌（IR）中小功率智能功率模塊為2A~5ADIP/SOP和DQFN。

縱觀國內(nèi)市場，中小功率智能功率模塊的主流廠家主要有美的、格力、士蘭、華微等。士蘭是2010年建立的模塊產(chǎn)線，主要產(chǎn)品為DIP23 、DIP24、26、27產(chǎn)品，HVIC、IGBT、MOS都是自己生產(chǎn)和封裝。比亞迪模塊做的比較早，功率模塊DIP27的DBC的結(jié)構(gòu)，HVIC、IGBT芯片自產(chǎn)。華微電子智能功率模塊是2013年建立，主要產(chǎn)品為DIP23 2A~5A智能功率模塊及DIP25、27、296A~30A智能功率模塊，并且自主開發(fā)工業(yè)及汽車模塊，芯片及封裝全部自主生產(chǎn)。

上海永銘：新型鋁電解電容在BLDC驅(qū)動與控制中三大優(yōu)勢

圖：上海永銘電子資深工程師成琳。

上海永銘電子資深工程師成琳指出，目前傳統(tǒng)的液態(tài)鋁電解電容會給驅(qū)動電機及控制帶來一系列問題，而固液混合鋁電解電容恰恰可以很好解決此類問題，具體為：可以實現(xiàn)線路中諧波更小, 電機驅(qū)動控制系統(tǒng)運行更穩(wěn)定；為EMI/EMC的穩(wěn)定做出貢獻；固液混合電容的濾波工作中幾乎不會發(fā)熱,電容性能更有保證，同時也降低電機的散熱需求；有更強的耐紋能力和更優(yōu)秀的濾波效果，同時固液混合電容的體積更小，占用更少的線路安裝空間。并在車載、通訊基站、電機等終端市場有很好的應(yīng)用。

永銘新推出的高壓鋁電解電容同樣具有三大優(yōu)勢。第一、具備更低的ESR更好的濾波效果平?；蜑V波過程中發(fā)熱更??；低漏電流，低功耗；第二、長期高溫環(huán)境下電性能參數(shù)穩(wěn)定；第三、更薄型化、更小型化的設(shè)計，支持電機驅(qū)動線路的進一步小型化和薄型化。

中創(chuàng)機電：BLDC的發(fā)展和設(shè)計現(xiàn)狀及案例分析

圖：中創(chuàng)機電科技（深圳）有限公司總經(jīng)理王如。

會上，中創(chuàng)機電科技（深圳）有限公司總經(jīng)理王如分享了BLDC的發(fā)展和設(shè)計現(xiàn)狀及三個BLDC應(yīng)用工程落地案例。從應(yīng)用市場、設(shè)計要求和設(shè)計特點入手。它們分別是BLDC在電動工具、按摩器及風(fēng)機行業(yè)的應(yīng)用。

比如在電動工具行業(yè)，無刷直流電機的大批量應(yīng)用勢不可擋。王如指出，因為節(jié)能的需求，目前全球每年生產(chǎn)大約2億臺各種類型的電動工具及園林工具，每年耗費的電能及相關(guān)的能源數(shù)以億計，但縱觀整個電動工具行業(yè)，傳統(tǒng)低效率的電機還占有超過95%以上的份額，那么成功地把無刷直流電機應(yīng)用到電動工具行業(yè)就勢在必行。

王如還強調(diào)說，BLDC會隨著半導(dǎo)體、鋰電等相關(guān)技術(shù)行業(yè)的發(fā)展而得到大批量應(yīng)用。同時也會取決于優(yōu)秀設(shè)計工程師的卓越設(shè)計，推動無刷直流電機在相關(guān)行業(yè)的無縫匹配應(yīng)用。

艾磁驅(qū)動：開關(guān)磁阻電機存在四大技術(shù)難點

圖：山東艾磁驅(qū)動科技董事長于可浩。

無數(shù)直流電機（BLDC）市場會越來越大，應(yīng)用覆蓋中小高壓市場。山東艾磁驅(qū)動科技董事長于可浩在會上表示，開關(guān)磁阻電機（SRD）實際也是廣義的BLDC，它是磁阻式電機的一種形式，是步進電機的一種。并強調(diào)，SRD既可以做成小電機也可以做成中、大型電機。即適合低速運行，也適合開發(fā)成高速和超高速電機。

由于其高性能優(yōu)勢，開發(fā)技術(shù)難度較高，這是一個不低的門檻。據(jù)于可浩指出,SRM存在四大技術(shù)難點：一是開關(guān)磁阻電機是機控一體化產(chǎn)品。SRD系統(tǒng)是由電機及其控制裝置構(gòu)成的不可分割的整體，設(shè)計時必須從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，對電機模型和控制策略綜合考慮，進行全局優(yōu)化設(shè)計。單一做電機和控制器，都不能做好。

二是開關(guān)磁阻電機是高度非線性的時變系統(tǒng)，電流和扭矩關(guān)系非常復(fù)雜。SRD工作原理和結(jié)構(gòu)都很簡單，但由于電機的雙凸極結(jié)構(gòu)、磁路飽和、渦流和磁滯效應(yīng)，加上電機運行期間的開關(guān)性和可控性，使得電機的各個物理量隨轉(zhuǎn)子位置變化，定子繞組的電流和磁通波形級其不規(guī)則，難以用傳統(tǒng)電機的方法解析計算、建模。

三是開關(guān)磁阻電機的低速振動和噪音。SRD是非線性的，傳統(tǒng)的平均轉(zhuǎn)矩控制比如電流斬波和角度位置控制，都未考慮非線性和換相時的轉(zhuǎn)矩平滑過渡問題，因此瞬時輸出轉(zhuǎn)矩存在較大脈動，特別是低速時的速度振蕩。從而成為主要噪音源。

最后，開關(guān)磁阻電機的專用性強。開關(guān)磁阻電機是控制類電機，控制參數(shù)多而且靈活。需要根據(jù)不同工況需求來設(shè)計、開發(fā)不同特性的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品的通用性較差，增加了普及難度。