2019年3月28日,由<電子發(fā)燒友>主辦的<2019年無(wú)刷直流電機(jī)控制技術(shù)研討會(huì)>在深圳科興科學(xué)園成功舉辦。中山市嘉科電子有限公司副總經(jīng)理李琦先生、靈動(dòng)微電子MCU產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)黃致愷先生、ST電機(jī)控制高級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師蔡成攀先生、電子發(fā)燒友資深行業(yè)分析師程文智先生、峰岹科技CTO畢超先生、山東艾磁驅(qū)動(dòng)科技有限公司董事長(zhǎng)于可浩先生、張飛實(shí)戰(zhàn)電子高級(jí)硬件工程師張飛先生出席了此次會(huì)議并做了精彩的主題演講。
圖:研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)爆滿(mǎn)
中山市嘉科電子副總經(jīng)理李琦先生主要分享了BLDC在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用,他表示,汽車(chē)功能電子化趨勢(shì)正日益加強(qiáng),汽車(chē)已經(jīng)從單純的機(jī)械產(chǎn)品變身為復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品,安裝在汽車(chē)中的電機(jī)數(shù)量持續(xù)增加。據(jù)預(yù)測(cè),到2020年,每輛豪華車(chē)中的電機(jī)數(shù)將多達(dá)120臺(tái)。
圖:中山市嘉科電子副總經(jīng)理李琦先生
李琦先生認(rèn)為,BLDC電機(jī)在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯,BLDC電機(jī)正被越來(lái)越多地整合至汽車(chē)水泵、油泵、燃油泵、散熱風(fēng)扇、暖通空調(diào)(HVAC)、混合動(dòng)力系統(tǒng)、座椅風(fēng)扇等部件,從而實(shí)現(xiàn)更高能效和性能。李琦先生還認(rèn)為,從事BLDC驅(qū)動(dòng)能力的工程師們,需要提升系統(tǒng)集成能力和特色能力。
靈動(dòng)微電子 MCU產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)黃致愷先生主要介紹了公司的靈動(dòng)微電子MM32SPIN平臺(tái),該產(chǎn)品專(zhuān)門(mén)為智能電機(jī)打造,黃致愷先生表示,在未來(lái)的MCU行業(yè)發(fā)展中,能夠?yàn)橛脩?hù)提供可靠的安全感、為系統(tǒng)提供豐富的可連接性、為應(yīng)用場(chǎng)景提供適合的低功耗策略、不斷提升性?xún)r(jià)比,將會(huì)是MCU發(fā)展的長(zhǎng)期需求,這也正式靈動(dòng)微電子MM32 MCU的發(fā)展思路。
圖:靈動(dòng)微電子 MCU產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)黃致愷先生
靈動(dòng)微電子的MM32SPIN系列MCU產(chǎn)品,專(zhuān)門(mén)針對(duì)電機(jī)市場(chǎng)量身訂制,除了規(guī)劃設(shè)計(jì)更專(zhuān)業(yè)的電機(jī)控制用微控制器(MCU)之外,還有整合了功率組件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)用微控制器,可大幅降低了客戶(hù)生產(chǎn)的成本和提高良率,并且與其他知名的國(guó)產(chǎn)功率級(jí)元器件(包含MOSFET,IGBT,DC/DC converter與Gate driver)一起提供整體解決方案。
在會(huì)議現(xiàn)場(chǎng),黃致愷先生詳細(xì)介紹了幾個(gè)方案,包括風(fēng)扇、油煙機(jī)、服務(wù)器散熱風(fēng)機(jī)、電動(dòng)工具、機(jī)器人舵機(jī)、電動(dòng)機(jī)、高性能電動(dòng)摩托車(chē)。
ST 電機(jī)控制高級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師蔡成攀先生在會(huì)上主要介紹ST電機(jī)控制解決方案及應(yīng)用。ST目前可以支持的電機(jī)類(lèi)型包括三相電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、DC有刷電機(jī)、通用電機(jī)和AC負(fù)載,其中三相電機(jī)的應(yīng)用范圍涵蓋家用電器,洗衣機(jī),空調(diào),冰箱,吸塵器,洗碗機(jī),廚房機(jī)器人,廚房油煙機(jī)等等。
圖:ST 電機(jī)控制高級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師蔡成攀先生
蔡成攀先生介紹了多個(gè)解決方案,空調(diào)IP、電池供電吸塵器、冰箱解決方案、洗衣機(jī)設(shè)計(jì)等等。蔡成攀先生表示,與傳統(tǒng)單相感應(yīng)電機(jī)相比,具有逆變器解決方案的三相BLDC電機(jī)壓縮機(jī)已成為新的市場(chǎng)趨勢(shì)。而正是得益于高性能和高價(jià)值的產(chǎn)品需求,ST解決方案也因此得以脫穎而出。
電子發(fā)燒友行業(yè)分析師程文智先生針對(duì)BLDC市場(chǎng)概況做了報(bào)告,他表示,BLDC發(fā)展至今已超過(guò)五十年的歷史。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,MCU,驅(qū)動(dòng)組件的普及,使得無(wú)刷直流電機(jī)的總成本降低了很多,相信2019開(kāi)始會(huì)有一大波的成長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年市場(chǎng)規(guī)模為153.6億美元,未來(lái)5年將會(huì)以6.5%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2022年將會(huì)達(dá)到200億美元左右。
圖:電子發(fā)燒友行業(yè)分析師程文智先生
程文智先生認(rèn)為,總的來(lái)說(shuō),BLDC還是一個(gè)新興的市場(chǎng),除了一些老牌的廠商,比如TI、ST、Microchip、Rohm、Toshiba等等,也有不少新企業(yè)進(jìn)入,國(guó)外的有MPS,PI等開(kāi)始進(jìn)入,國(guó)內(nèi)BLDC驅(qū)動(dòng)芯片企業(yè),比如峰岹科技、士蘭微、靈動(dòng)微等。
在談到未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的時(shí)候,程文智先生表示,低壓無(wú)刷電機(jī)小型化,集成化,驅(qū)動(dòng)一體化將是未來(lái)的市場(chǎng)趨勢(shì),在中國(guó),無(wú)刷直流電機(jī)的最大應(yīng)用領(lǐng)域主要是在家用電器,如洗衣機(jī),空調(diào)壓縮機(jī),冰箱壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)(風(fēng)扇,室外室內(nèi)風(fēng)機(jī),抽煙煙機(jī),空氣凈化器),洗碗機(jī)等。同時(shí)電動(dòng)工具,電動(dòng)自行車(chē),水泵,無(wú)人機(jī)也已經(jīng)廣泛應(yīng)用了無(wú)刷直流電機(jī)。未來(lái)這一塊是增長(zhǎng)比較快的市場(chǎng)。此外,無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用在新能源汽車(chē)成為一個(gè)很重要的方向,目前國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)基本都是采用BLDC電機(jī)。
峰岹科技CTO畢超先生主要分享的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)無(wú)刷永磁直流電機(jī)性能的影響,他認(rèn)為,電機(jī)技術(shù)面臨兩大新挑戰(zhàn),一是傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域正在對(duì)電機(jī)產(chǎn)生越來(lái)越嚴(yán)格的要求,比如免維護(hù)運(yùn)行,高可控性,對(duì)環(huán)境的魯棒性,高效率,高功率因數(shù),高功率密度,容錯(cuò)能力,低制造和運(yùn)行成本,低噪音和振動(dòng)等等;二是新的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷對(duì)電機(jī)產(chǎn)生更加新的、特殊的和嚴(yán)格的要求,比如機(jī)器人,航空航天,電動(dòng)汽車(chē),無(wú)人機(jī),醫(yī)療,新能源,移動(dòng)設(shè)備等等。
圖:峰岹科技CTO畢超先生
畢超先生表示,電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,將會(huì)引發(fā)和推動(dòng)新的電機(jī)技術(shù)的發(fā)展;其次,電機(jī)控制是電機(jī)技術(shù)的重要組成部分。電子產(chǎn)品的不斷進(jìn)步,也必然導(dǎo)致對(duì)電機(jī)控制的要求越來(lái)越高,控制模式越來(lái)越復(fù)雜;此外,高性能電機(jī)的控制模式還在不斷的進(jìn)步中,但也受限于功率半導(dǎo)體和控制器的處理功能,這也必然會(huì)推動(dòng)這兩種技術(shù)的不斷進(jìn)步。
山東艾磁驅(qū)動(dòng)科技有限公司董事長(zhǎng)于可浩先生主要對(duì)高性能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRM)做了介紹,于可浩先生分享了SRM極有價(jià)值的五大特性,一是典型曲線(xiàn)(100kw 1120rpm SRM+控制器);二是大速比調(diào)速、恒功率區(qū)可擴(kuò)展性很強(qiáng)、直驅(qū)特性好;三是高速、超高速特性?xún)?yōu)秀;四是電流扭矩關(guān)系優(yōu)秀,變載工況下的高度節(jié)電特性;五是全壓軟啟動(dòng)、頻繁啟停換向、瞬間響應(yīng)快、可靠、壽命超長(zhǎng)不衰減等。
圖:山東艾磁驅(qū)動(dòng)科技有限公司董事長(zhǎng)于可浩先生
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)也存在幾大劣勢(shì),一,功率密度低 體積大;二、低速區(qū)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,低速區(qū)噪音大(300rpm以?xún)?nèi));三、小功率開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)成本高;四、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)非線(xiàn)性特征明顯,電機(jī)本體的精確設(shè)計(jì)和控制算法都比較復(fù)雜。
于可浩先生表示,開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是一種以性能強(qiáng)大而見(jiàn)長(zhǎng)的機(jī)、電、控一體化特種控制類(lèi)電機(jī),在國(guó)外深度發(fā)展和應(yīng)用,也很有廣度。其技術(shù)體系性很強(qiáng),而且比較復(fù)雜。在2017年的時(shí)候,國(guó)外開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的總銷(xiāo)售(額),已經(jīng)達(dá)到全部電機(jī)的約11%。,而且呈現(xiàn)不斷增加的態(tài)勢(shì),新的使用領(lǐng)域不斷打開(kāi)。
我國(guó)產(chǎn)業(yè)層面發(fā)展開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),大體有25年的時(shí)間。發(fā)展極為緩慢,技術(shù)不體系不深入。目前總銷(xiāo)售量?jī)H僅占到0.1%前后。這也側(cè)面反映了我國(guó)先進(jìn)電機(jī)技術(shù)的滯后,實(shí)際上,我國(guó)高端的控制類(lèi)電機(jī)技術(shù)和國(guó)外的差距不是縮小而是擴(kuò)大了。最近5年以來(lái),開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在我國(guó)認(rèn)知率不斷提升,較快推進(jìn),但缺乏體系性,將其當(dāng)為“風(fēng)口”,缺乏深刻認(rèn)識(shí)。
張飛實(shí)戰(zhàn)電子高級(jí)硬件工程師張飛先生主要分享了不同電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景的控制策略及軟硬件注意細(xì)節(jié)。他認(rèn)為由電機(jī)控制器組成了一個(gè)系統(tǒng),所以做控制器需要有系統(tǒng)觀念,而不能只做驅(qū)動(dòng)器。另外,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)除了考慮電機(jī)控制外,還需要考慮應(yīng)用控制,比如,如果是室外應(yīng)用,還需要考慮高溫高壓、濕度等等。
圖:張飛實(shí)戰(zhàn)電子高級(jí)硬件工程師張飛先生
此外,張飛先生還從不同角度,解答了諸多實(shí)際問(wèn)題,如從使用環(huán)境來(lái)看,驅(qū)動(dòng)器的還需要考慮戶(hù)外還是室內(nèi)?高溫環(huán)境還是常溫環(huán)境?振動(dòng)還是靜止環(huán)境?從單片機(jī)角度考慮,需要哪些基本資源?從MOSFET預(yù)驅(qū)角度,需要考慮哪些因素?電流采樣及運(yùn)算放大需要注意什么?板子如何進(jìn)行合理布局?(更多張飛先生干貨視頻分享,請(qǐng)上電子發(fā)燒友學(xué)院查看。)
此次大會(huì)同期展會(huì)上,還進(jìn)行了多項(xiàng)方案展示,包括FU68xx無(wú)刷FOC驅(qū)動(dòng)、高壓水泵BLDC驅(qū)動(dòng)電路板等等,并且上述方案已經(jīng)同步在華強(qiáng)芯城官網(wǎng)“方案中心”,您可以通過(guò)華強(qiáng)芯城平臺(tái)進(jìn)行查看,另外,您還可以通過(guò)該平臺(tái),快速采購(gòu)相關(guān)物料、在線(xiàn)下單PCB+SMT,以完成整套BLDC方案的一站式PCBA定制。
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