穩(wěn)居32位MCU市場領(lǐng)導(dǎo)地位！一文解析ST電機控制解決方案及應(yīng)用

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據(jù)IC Insights預(yù)測，隨著物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)火熱，MCU的出貨量將持續(xù)上升，全球MCU銷售額年復(fù)合增速達到7.2%，至2020年將突破200億美元，中國MCU市場將超過500億元。ST通用STM32 MCU斬獲全球1/5市場份額，中國市場2017年MCU出貨量排名第二，連續(xù)10年CAGR達到27%，中國在物聯(lián)網(wǎng)、消費電子和工業(yè)制造領(lǐng)域的強大本土設(shè)計實力是主要增長點，32位MCU受IOT市場推動，CAGR最高，達到12.5%。

3月27日，在電子發(fā)燒友舉辦的線上無刷直流電機控制技術(shù)研討會上，來自ST的電機控制領(lǐng)域高級工程師蔡成舉介紹了《ST電機控制解決方案及應(yīng)用》。

蔡成舉指出，電機控制領(lǐng)域，ST主要關(guān)注三大領(lǐng)域的應(yīng)用：一、家電及專業(yè)電氣，空調(diào)、電視機、風(fēng)扇；機器人和掃地機；二、工廠自動化和機器人手臂產(chǎn)線，自動化倉儲等；三、電動工具也是電機的重要應(yīng)用領(lǐng)域；四、工業(yè)驅(qū)動。

這是用于電機控制的STSPIN32F0系列低壓系列，支持最高電壓達到45V，有三種型號。包括STM 32 MCU和驅(qū)動，集成12V LDO， 12V LDO/ 3.3V DCDC，都支持FOC或者六步驅(qū)動，驅(qū)動電流為600毫安，MCU的主頻是48兆，32K Flash，4K SRAM，STSPIN FOA集中了三個運放，這樣令PCB尺寸更小，工作溫度負40度到正125度。廣泛應(yīng)用于電磁供電的家電應(yīng)用，工業(yè)自動化、機器人、電動工具等。

STSPIN32F060x/25X是高壓系列，支持電壓從250V到600V，用于驅(qū)動三相應(yīng)用。由于集成度高，因此有助于設(shè)計人員減少PCB占位和總體物料清單。STSPIN32F060x內(nèi)置STM32F031x6x7 MCU（采用ARM? 32位Cortex?-M0 CPU）和600V三路半橋柵極驅(qū)動器。半橋柵極驅(qū)動器可驅(qū)動N通道功率MOSFET或IGBT?？垢蓴_能力強，可以為客戶提供靈活緊湊的解決方案。

STM32 G4系列作為一款基于Arm Cortex-M4架構(gòu)的產(chǎn)品，定位為主流型MCU，主要針對電機控制、工業(yè)設(shè)備與測量儀器、高端消費類應(yīng)用和數(shù)字電源等應(yīng)用場景，通過數(shù)模組合的方式來滿足用戶對兼顧控制邏輯與模擬信號處理的需求。內(nèi)部主頻可以達到170兆。自適應(yīng)內(nèi)存加速器，F(xiàn)lash執(zhí)行指令不需要等待，更低功耗，功耗比F3低了2.7倍。

ST SLLIMM家族系列定位大功率電機。STEVAL-IPM05F是基于SLLIMM（小型低損耗智能模塑模塊）第二系列產(chǎn)品STGIF5CH60TS-L的緊湊型電機驅(qū)動電源板。它提供了一種經(jīng)濟實惠且易于使用的解決方案，可用于驅(qū)動大功率電機，適用于各種應(yīng)用，如白色家電，空調(diào)，壓縮機，工業(yè)驅(qū)動等領(lǐng)域。

STM32電機控制軟件開發(fā)套件，目前的版本是5.4.3，用戶可以在ST官網(wǎng)搜索找到下載鏈接。其中包括兩個版本：1、部分開源，不需要授權(quán)，可以直接下載使用；2、全部開源的產(chǎn)品需要填寫項目信息，審核通過即可使用開源的版本。

ST具備超過18年的電機開放控制經(jīng)驗，從2002開始做8位交流電機開發(fā)開始，ST一直致力于電機控制的開發(fā)，不斷推出新開發(fā)的版本，不斷增加新的算法和MCU的支持，2016年，ST做了電機參數(shù)的自識別算法，一鍵調(diào)試電機，2018年，推出電機庫，簡化流程和代碼，到了最近，F(xiàn)OC SDK5.4.3版，增加了位置控制，還有G0/G4的支持，部分算法是以插件的形式存在。

蔡成舉分析說：“有證據(jù)表明，電機控制領(lǐng)域，矢量控制將淘汰標量控制，而成為電機控制技術(shù)中的標量控制系統(tǒng)，矢量控制的主要優(yōu)勢表現(xiàn)如下：1、節(jié)能，最好的能效，甚至是過渡工況,歸功于最佳的電流角度；2、對于負載的變化具備快速的速度控制響應(yīng)，這歸功于直接的轉(zhuǎn)矩電流控制和勵磁電流控制；3、精準的位置控制，歸功于直接的轉(zhuǎn)矩電流控制和勵磁電流控制；4、噪音的減少，歸功于正弦波驅(qū)動/最佳的控制?！?/p>

ST在電機領(lǐng)域十多年的耕耘，帶來了電機平臺豐富的生態(tài)系統(tǒng)，這也是工程師不斷耕耘的結(jié)果。即表現(xiàn)在硬件方面，也表現(xiàn)在軟件方面。ST擁有８位和32位MCU系列，也有豐富的電機控制版可供選擇。

蔡成舉還展示了ST空調(diào)室外機雙電機支持方案，ST冰箱電機解決方案，蔡成舉指出，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。得益于高性能和高價值的產(chǎn)品，ST解決方案脫穎而出，對于不同的MC部分沒有區(qū)別，ST解決方案都能正常工作。器件效能明顯優(yōu)于競品。

為了保持ST在電機控制領(lǐng)域的核心領(lǐng)導(dǎo)地位，ST成立了亞太電機控制創(chuàng)新技術(shù)中心，大陸地區(qū)有11位電機控制專家，負責(zé)電機控制方面的研發(fā)，主要分布在深圳和上海。主要的職責(zé)：為客戶提供電機控制的參考設(shè)計。其次提供ST軟件和硬件培訓(xùn)的服務(wù)，加速客戶上市的進度。ST工程師與客戶一起調(diào)試，為客戶提供專業(yè)電機系統(tǒng)的咨詢服務(wù)。