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隨著中國家電業(yè)執(zhí)行5級能效標(biāo)準(zhǔn)，能效標(biāo)準(zhǔn)變得更加嚴(yán)格，變頻電機(jī)市場轉(zhuǎn)熱。據(jù)市場預(yù)測，2010年至2022年，家電變頻電機(jī)中的半導(dǎo)體含量將實(shí)現(xiàn)8倍增長。這些趨勢都有助于未來幾年BLDC市場快速增長。

這幾年，不少公司開始在BLDC市場發(fā)力，比如本土的峰岹科技、士蘭微，以及大華技術(shù)等，他們紛紛推出自己的BLDC驅(qū)動解決方案，與國際廠商同臺競技。當(dāng)然，國際廠商們在BLDC驅(qū)動方面從來都未缺席，比如ST就在跟隨市場的發(fā)展，推出相應(yīng)的解決方案。

加強(qiáng)本土支持

意法半導(dǎo)體(ST)有限公司亞州區(qū)功率及分立器件市場部高級總監(jiān)沐杰勵在接受《電子發(fā)燒友》采訪時(shí)表示，ST一直都非常重視BLDC電機(jī)驅(qū)動器市場，并且為市場提供功能廣泛、不同功率的工業(yè)和汽車產(chǎn)品組合，提供核心組件，例如MCU、變頻器/轉(zhuǎn)換器/電源用功率器件、單片電機(jī)驅(qū)動器，以及模擬器件和MEMS 傳感器件等產(chǎn)品。

圖1：意法半導(dǎo)體(ST)有限公司亞州區(qū)功率及分立器件市場部高級總監(jiān)沐杰勵

他還特意強(qiáng)調(diào)，為了更方便服務(wù)中國市場，ST專門在深圳設(shè)立了研發(fā)中心，該研發(fā)中心主要致力于洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等電機(jī)應(yīng)用的開發(fā)。而這些應(yīng)用正是這幾年推動BLDC市場增長的驅(qū)動力。

除此之外，沐杰勵還認(rèn)為目前汽車市場也在發(fā)生著一個(gè)巨大的變化，那就是基于BLDC的新能源汽車正在崛起，特別是在中國。

在全球范圍內(nèi)，基礎(chǔ)設(shè)施對于新能源汽車是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)（充電樁、電池回收、推動大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的鼓勵政策），在政府規(guī)劃實(shí)施有效到位的國家地區(qū)，投資巨大的汽車制造商和半導(dǎo)體供應(yīng)商正在推動新能源汽車發(fā)展。

在沐杰勵看來，ST是“碳化硅”革命的先驅(qū)，是一家大規(guī)模生產(chǎn)汽車級碳化硅的半導(dǎo)體公司，并制定、實(shí)施了一個(gè)明確的發(fā)展目標(biāo)：通過器件和解決方案創(chuàng)新鞏固在動力系統(tǒng)和充電功能市場的領(lǐng)先地位。今年1月，ST與Cree簽署了長期碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議。今年2月, ST簽署了收購瑞典碳化硅晶圓制造商N(yùn)ors tel AB多數(shù)股權(quán)的兼并協(xié)議。這些舉措將擴(kuò)大ST的碳化硅生態(tài)系統(tǒng)，增強(qiáng)ST供應(yīng)鏈的靈活性，滿足汽車和工業(yè)應(yīng)用快速增長的需求。

如何應(yīng)對BLDC市場變化

那么，ST會如何應(yīng)對BLDC市場的變化呢？意法半導(dǎo)體華東區(qū)微控制器微處理器市場產(chǎn)品經(jīng)理盧永海認(rèn)為，平臺化是電機(jī)應(yīng)用開發(fā)的一種趨勢?！耙?yàn)?，它可以大大減少開發(fā)人員的時(shí)間和成本。因此，我們建議客戶在選擇BLDC產(chǎn)品和解決方案時(shí)，應(yīng)考慮平臺化解決方案，并選擇一個(gè)覆蓋廣泛的開發(fā)平臺?！北R永海對《電子發(fā)燒友》表示。

圖2：意法半導(dǎo)體華東區(qū)微控制器微處理器市場產(chǎn)品經(jīng)理盧永海。

盧永海還指出，這個(gè)平臺最好可以覆蓋從低成本到高性能的功能，從低端到中高端的產(chǎn)品組合，同時(shí)還能確保功率和電壓的廣泛可擴(kuò)展性。

他也提到了具體的解決方案，比如在硬件方面，STM32G0系列是基于Cortex-M0 +內(nèi)核的運(yùn)行頻率64MHz的入門級32位MCU，可滿足低成本BLDC應(yīng)用的要求; STM32F3系列是基于Cortex-M4內(nèi)核的運(yùn)行頻率72MHz的主流微控制器，適用于中檔電機(jī)應(yīng)用; STM32F4 / F7 / H7是基于Cortex-M4 / M7內(nèi)核的180MHZ / 216MHZ / 400MHZ的高性能MCU，適用于高端電機(jī)控制應(yīng)用。

同時(shí)沐杰勵還補(bǔ)充了ST在功率模塊和軟件方面的支持。

關(guān)于功率模塊，ST在工業(yè)電源應(yīng)用市場提供內(nèi)置6個(gè)IGBT的ACEPACK功率模塊和CIB（轉(zhuǎn)換器+逆變器+制動單元）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目標(biāo)應(yīng)用包括工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器、太陽能板、焊接工具和電源管理解決方案。

對于功率級別，ST掌握了所有的功率技術(shù)（溝柵IGBT、超結(jié)MOSFET、碳化硅MOSFET和二極管）。整個(gè)產(chǎn)品范圍覆蓋從極低電壓到1200V的工業(yè)和汽車級產(chǎn)品，包括SLLIMM IPM系列(600V，1A至35A）、ACEPACK PM系列(最高1200V，75A）和各種分立封裝產(chǎn)品，所有產(chǎn)品都方便系統(tǒng)集成。

在軟件方面，ST提供完整的生態(tài)系統(tǒng)，包括電機(jī)控制軟件庫、電機(jī)驅(qū)動參數(shù)設(shè)置和調(diào)試圖形用戶界面軟件GUI、文檔以及STM32電機(jī)控制MCU開源代碼。

他還特別指出，“為了方便客戶設(shè)計(jì)，ST網(wǎng)站提供一個(gè)幾乎無所不包的應(yīng)用樹形圖，每個(gè)“葉子”都有一個(gè)框圖，以及為該功能推薦的器件和相關(guān)文檔?！?/div>

對于現(xiàn)在市面上不同的BLDC整體解決方案，沐杰勵分析說，“不同的架構(gòu)滿足不同的應(yīng)用要求。比如有的應(yīng)用需要高集成度，實(shí)現(xiàn)小型化和節(jié)省空間，也有的應(yīng)用可能需要簡化工藝、BOM或庫存管理、或者是熱管理優(yōu)化、組件之間的功能交叉，以及封裝標(biāo)準(zhǔn)化等等。”

他認(rèn)為這些要求是保證客戶產(chǎn)品成功的基礎(chǔ)。沐杰勵指出，通過與電機(jī)控制設(shè)計(jì)市場的客戶合作，ST將產(chǎn)品線有機(jī)地組合起來，提供MCU或MCU +模擬功能（例如STM32F3）、SIP（例如STSPIN32F0）、IPM（例如SLLIMM系列）、半橋或6合1預(yù)驅(qū)動器（例如L639x系列）、PM（ACEPACK系列），可以確保器件選型能完美適合客戶首選架構(gòu)。

此外，ST在多年前就推出了專有的“Motor Profiler”電機(jī)評估算法，用于在STM32 MCU和ST功率器件上運(yùn)行。

“這個(gè)硬件+固件的智能分析功能可在數(shù)秒內(nèi)測量出BLDC電機(jī)系統(tǒng)的所有參數(shù)，比如電阻、電感、反電動勢，以及一些負(fù)載特性）并調(diào)整相關(guān)的驅(qū)動變量?！?沐杰勵解釋說。

因此，使用該電機(jī)評估算法，可以讓工程師的工作得到簡化，在實(shí)驗(yàn)室，或者現(xiàn)場時(shí)，無需準(zhǔn)備，或攜帶昂貴的儀器，因?yàn)楸粶y系統(tǒng)本身就是一個(gè)測量儀器。

結(jié)語

也就是說，為了更好地應(yīng)對BLDC市場的增長需求，ST會持續(xù)推出新產(chǎn)品，平臺化解決方案，以及專有的電機(jī)評估算法來應(yīng)對。

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