MCU數(shù)位控制IC技術(shù)日趨成熟

　　變頻馬達(dá)主要依靠半導(dǎo)體元件組成的電子電路來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，其中MCU數(shù)位控制技術(shù)的好壞關(guān)系著馬達(dá)效率是否理想;而在MCU控制技術(shù)日趨成熟，加上FOC演算法助力之下，變頻馬達(dá)效率將逐步躍進(jìn)。

　　馬達(dá)是家電產(chǎn)品中，不可或缺的動(dòng)力元件，馬達(dá)的使用量，也是生活舒適程度的指標(biāo)之一。家電產(chǎn)品中，常見的馬達(dá)基本上有三種：交流感應(yīng)馬達(dá)（AC Induction Motor， ACIM）、直流有刷馬達(dá)（Brushed DC Motor）、直流無刷馬達(dá)（BLDC/PMSM）（亦稱變頻馬達(dá)）。事實(shí)上，馬達(dá)的分類方式可從以下幾點(diǎn)區(qū)分。

　　電源

　　從電源的使用上來看，可簡易分成交流馬達(dá)與直流馬達(dá)兩大類。

　　控制方式

　　從馬達(dá)控制上來看，可以簡易分成同步控制與非同步控制（感應(yīng)控制）兩大類。BLDC/PMSM馬達(dá)采用同步控制方式，系利用定子上的電流控制來同步控制馬達(dá)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。ACIM馬達(dá)采用的是感應(yīng)控制方式，系利用定子的電流環(huán)的控制，感應(yīng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子磁場環(huán)與定子磁場環(huán)因而存在速度差。

　　定子繞線組數(shù)

　　最常見的有三相馬達(dá)與單相馬達(dá)，其中三相繞組還有分成Y結(jié)線與星型結(jié)線兩種。

　　電刷

　　從電刷有無來看，可以簡易分成有刷馬達(dá)與無刷馬達(dá)兩大類。有刷馬達(dá)將直流電供給繞組的機(jī)構(gòu)為電刷與整流子（固定在定子上的就是電刷，固定在轉(zhuǎn)子上的就是整流子），無刷馬達(dá)則是采用電子電路來取代電刷與整流子。

　　家電產(chǎn)品加速導(dǎo)入高效率節(jié)能馬達(dá)商機(jī)起飛

　　驅(qū)動(dòng)直流馬達(dá)在家電產(chǎn)品的使用風(fēng)潮的主因有以下幾點(diǎn)。

　　能源危機(jī)

　　根據(jù)國際能源總署（IEA）資料顯示，馬達(dá)是耗電量最大的應(yīng)用，約占全球電力消耗46%以上，因而也成為業(yè)界落實(shí)節(jié)能減碳的首要改善重點(diǎn)，其中直流馬達(dá)在高效率節(jié)能上的表現(xiàn)，優(yōu)于傳統(tǒng)的ACIM。直流馬達(dá)的使用，已漸成家電產(chǎn)品動(dòng)力元件的趨勢(shì)。

　　據(jù)估計(jì)，從IE1升級(jí)到IE3，省電效率可提升8%。馬達(dá)最低能效標(biāo)準(zhǔn)（MEPS）政策實(shí)施，目前是在宣導(dǎo)期，未來一旦進(jìn)入強(qiáng)制期，將掀起一波馬達(dá)汰舊換新風(fēng)潮，并刺激馬達(dá)制造商與半導(dǎo)體廠，加速推出更高效率的新方案。

　　電源技術(shù)進(jìn)步

　　三個(gè)關(guān)鍵的電源技術(shù)鋰電池元件、開關(guān)電源供應(yīng)（Switching Power Supply）技術(shù)以及太陽能板電源技術(shù)的采用，讓家電產(chǎn)品產(chǎn)品與行動(dòng)電源結(jié)合成為新的安全家居與休閑概念產(chǎn)品。例如近年來在日本大為流行的充電式風(fēng)扇，標(biāo)榜為安全家電，其停電可使用電池，有電時(shí)使用轉(zhuǎn)接頭（Adaptor）透過市電供電。另外歐洲人喜歡旅游，充電式風(fēng)扇可隨身攜帶，露營時(shí)沒有市電插，也可以有電風(fēng)扇吹。充電式風(fēng)扇除了可結(jié)合太陽能板充電，也可以利用汽車DC12伏特（V）充電，使用相當(dāng)方便。

　　數(shù)位控制IC技術(shù)成熟

　　如今微控制器（MCU）價(jià)格大幅下降，以迎合家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)加量不加價(jià)的設(shè)計(jì)需求。此外，數(shù)位脈寬調(diào)變（PWM）控制技術(shù)成熟，可用同一顆IC做到方波或弦波控制，讓馬達(dá)制造商與半導(dǎo)體業(yè)者在廠物料控管上更為方便。

　　DC馬達(dá)元件優(yōu)勢(shì)

　　在同樣功率下，DC馬達(dá)功率轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的ACIM還要好。此外，家電產(chǎn)品因應(yīng)成本降低，常須使用塑膠材料，而塑膠材料非常怕過熱，例如養(yǎng)生的果菜汁機(jī)、食品攪拌機(jī)等。DC馬達(dá)相較AC馬達(dá)不易發(fā)燙，因而更具優(yōu)勢(shì)。

　　另一方面，在同樣功率下，DC馬達(dá)扭力也較ACIM強(qiáng)。近年來家電機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)美觀，有小型化設(shè)計(jì)趨勢(shì)，因此DC馬達(dá)較ACIM更合適用于體積小但要求大扭力的家電馬達(dá)產(chǎn)品，例如電動(dòng)起子、飲水機(jī)用水泵、醫(yī)療用氣泵等。

　　家電新趨勢(shì)

　　居家生活品質(zhì)的提高已成為全球趨勢(shì)，DC馬達(dá)的靜音訴求與無級(jí)調(diào)速功能大量運(yùn)用在新家電產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)上，例如DC落地扇、吊扇、空調(diào)產(chǎn)品等。