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2021年11月17日，全球知名電子科技媒體電子發(fā)燒友主辦的2021秋季電機(jī)控制技術(shù)研討會(huì)成功在深圳舉辦。本次大會(huì)上，知名企業(yè)意法半導(dǎo)體，靈動(dòng)微電子，納芯微電子與電子發(fā)燒友行業(yè)專家發(fā)表了精彩的演講。

意法半導(dǎo)體：ST工業(yè)和機(jī)器人應(yīng)用的雙電機(jī)平臺(tái)

眾所周知，隨著自動(dòng)化和智能化的推進(jìn)，伺服以及位置控制變得越來越流行，大到像產(chǎn)線機(jī)器人，飛剪，旋切，小到服務(wù)機(jī)器人，AGV小車，乃至手持云臺(tái)，不管工業(yè)還是商業(yè)方面都有電機(jī)位置控制的應(yīng)用。此次ST電機(jī)控制高級(jí)應(yīng)用開發(fā)工程師蔡成攀進(jìn)行了《ST工業(yè)和機(jī)器人應(yīng)用的雙電機(jī)平臺(tái)--基于STM32G4/STSPIN32G4》的主題分享，從軟件生態(tài)，產(chǎn)品組合，評(píng)估工具等方面，展示ST在電機(jī)位置控制方面給客戶帶來的服務(wù)和價(jià)值。

ST電機(jī)控制高級(jí)應(yīng)用開發(fā)工程師蔡成攀

據(jù)蔡成攀透露，目前ST為工業(yè)汽車控制市場(chǎng)開發(fā)和支持競(jìng)爭(zhēng)性解決方案，尤其側(cè)重于家用電器、伺服驅(qū)動(dòng)器和機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)、工業(yè)運(yùn)輸、電動(dòng)工具和使用電池的花園工具以及消費(fèi)類電子控制（例如無人機(jī)、吸塵器等）等領(lǐng)域。當(dāng)前ST已經(jīng)定義了STM32整個(gè)電機(jī)控制的生態(tài)系統(tǒng)，為此已經(jīng)投資和開發(fā)了20年。

ST也為工程師提供了一套電機(jī)控制SDK，在能源效率、靜音控制等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，使用這個(gè)SDK設(shè)計(jì)電機(jī)控制應(yīng)用程序非常簡(jiǎn)單。同時(shí)，ST也做了一些符合亞太地區(qū)市場(chǎng)關(guān)鍵客戶研發(fā)要求的相關(guān)解決方案。

當(dāng)前ST的解決方案包括從嵌入電源階段的集成驅(qū)動(dòng)程序，到獨(dú)立智能門驅(qū)動(dòng)程序，以及可以處理高達(dá)數(shù)十kW的應(yīng)用程序。同時(shí)還擁有先進(jìn)的混合動(dòng)力系統(tǒng)包。所有的產(chǎn)品都可以保證10-15年的壽命。在過去的15年里，ST的相關(guān)產(chǎn)品總售出量超過15億，足以驗(yàn)證ST在市場(chǎng)中的地位與技術(shù)實(shí)力。

靈動(dòng)微電子：基于MM32SPIN系列MCU的BLDC高集成解決方案

在“2021年電機(jī)控制先進(jìn)技術(shù)研討會(huì)”上，專注于Arm Cortex M系列MCU產(chǎn)品的國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)靈動(dòng)微電子就帶來了多款電機(jī)解決方案。靈動(dòng)微電子市場(chǎng)經(jīng)理胡力興重點(diǎn)介紹了其專門針對(duì)電機(jī)控制領(lǐng)域的MM32 SPIN系列產(chǎn)品。據(jù)他介紹，靈動(dòng)微SPIN系列覆蓋的電壓范圍從12V到600V，管腳從14引腳到144引腳。而且在電動(dòng)工具、園林工具、家用電器和電動(dòng)平衡車等領(lǐng)域都有成功的應(yīng)用案例。

靈動(dòng)微電子市場(chǎng)經(jīng)理胡力興

據(jù)悉，靈動(dòng)將在今年年末推出SPIN系列的更新產(chǎn)品SPIN0280和SPIN3270，其中SPIN0280帶有4個(gè)高性能運(yùn)算放大器、5個(gè)比較器、2個(gè)獨(dú)立的3Msps 高速ADC，以及三個(gè)UART。三個(gè)UART針對(duì)設(shè)備需要擴(kuò)展了越來越多的外部功能，比如連接傳感器、Wi-Fi、藍(lán)牙。同時(shí)它的主頻可達(dá)96Mhz，有128KB的Flash和32~64腳的封裝同時(shí)還支持IEC60730-1安規(guī)認(rèn)證，性價(jià)比非常高。據(jù)胡力興介紹，該芯片支持雙電機(jī)控制，主要針對(duì)電動(dòng)車和滑板車應(yīng)用。他在分享中表示，目前在電動(dòng)車領(lǐng)域，靈動(dòng)的解決方案已經(jīng)占有超過50%的市場(chǎng)份額。

今年比較熱門的電機(jī)控制方案就是一拖三，靈動(dòng)也在其展臺(tái)上展示了其高集成性的3合1方案，只需要一顆SPIN3270芯片就能控制空調(diào)外機(jī)的PFC、外風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。據(jù)靈動(dòng)微的朱工介紹，靈動(dòng)針對(duì)空調(diào)外機(jī)設(shè)計(jì)有特殊的控制算法。目前外風(fēng)機(jī)算法能夠支持逆風(fēng)啟動(dòng)，壓縮機(jī)的算法能夠支持震動(dòng)抑制，PFC的功率因素能夠達(dá)到99%。

未來，靈動(dòng)微電子將持續(xù)聚焦于BLDC控制，用旗下專業(yè)的MCU產(chǎn)品為國內(nèi)電機(jī)行業(yè)的繁榮發(fā)展賦能。

納芯微電子：聚焦高端模擬芯片國產(chǎn)替代助力電機(jī)驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展

納芯微電子在成立以來，致力于成為信號(hào)感知芯片、隔離與接口芯片、驅(qū)動(dòng)與采樣芯片的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，在混合信號(hào)處理、高耐壓數(shù)字隔離、集成式傳感器設(shè)計(jì)等領(lǐng)域擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)和豐富的技術(shù)儲(chǔ)備。納芯微電子技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理龐家華在由電子發(fā)燒友主辦的2021年度電機(jī)控制先進(jìn)技術(shù)研討會(huì)上以隔離芯片為主題，分享了隔離芯片在BLDC電機(jī)隔離驅(qū)控應(yīng)用的解決方案。

納芯微電子市場(chǎng)經(jīng)理龐家華

納芯微的三大核心技術(shù)分別為：傳感器IC技術(shù)，混合信號(hào)鏈IC技術(shù)以及隔離IC技術(shù)。

在傳感器IC核心技術(shù)的支持下，納芯微已有車規(guī)級(jí)壓力傳感器，全集成MEMS壓力傳感器，高精度溫度傳感器等高性能產(chǎn)品?；旌闲盘?hào)鏈IC技術(shù)則為高精度REF，高精度儀表放大器，24-bit ADC，16-bit ADC以及8-bit MCU提供了行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)基礎(chǔ)。隔離IC技術(shù)作為本次大會(huì)納芯微展示的亮點(diǎn)，旗下隔離器件均展現(xiàn)出高耐壓性能和高抗共模瞬態(tài)干擾能力，在隔離半橋驅(qū)動(dòng)，帶保護(hù)的SiC/IGBT驅(qū)動(dòng)應(yīng)用上有著強(qiáng)勁的實(shí)力。

BLDC之所以要引入隔離，是為了滿足安全法規(guī)或者降低接地環(huán)路的噪聲等。目前隔離芯片主要有光耦型、磁耦型、容耦型三種類型。此前最常見的光耦型隔離雖然能滿足常見隔離要求，但壽命短功耗大，目前被逐步取代。磁耦型在容耦的基礎(chǔ)上能額外傳遞能量，可以拓展隔離芯片的應(yīng)用領(lǐng)域。容耦則采用片上電容原理實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳輸，壽命長(zhǎng)、功耗低、傳輸速率高。

納芯微采用的正是容耦技術(shù)。同時(shí)在編碼技術(shù)上，采用了Adaptive OOK的信號(hào)調(diào)制技術(shù)，進(jìn)一步提高了隔離芯片的抗共模噪聲能力。

工業(yè)電機(jī)驅(qū)控的發(fā)展向著更高的開關(guān)頻率，更小的死區(qū)時(shí)間，更快的開關(guān)速度發(fā)展，同時(shí)對(duì)可靠性要求更高，需要越來越多的保護(hù)功能。這對(duì)于隔離驅(qū)動(dòng)的CMTI，傳輸延遲一盒驅(qū)動(dòng)能力都提出了更大的挑戰(zhàn)。對(duì)于MOS/IGBT/SiC驅(qū)動(dòng)，納芯微的隔離驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了全覆蓋。從旗下產(chǎn)品的參數(shù)來看，數(shù)據(jù)速率高達(dá)150Mbps，共模瞬變抗擾度高達(dá)200kV /μs。從這些指標(biāo)就能看出，作為國內(nèi)首位量產(chǎn)數(shù)字隔離芯片的廠商，納芯微在數(shù)字隔離器上的技術(shù)實(shí)力。

除了高性能的技術(shù)指標(biāo)，高系統(tǒng)級(jí)別的EMC性能進(jìn)一步器件使用的可靠性和穩(wěn)定性。在實(shí)現(xiàn)如此高性能的同時(shí)，功耗也沒有很高，以NSi8210為例1.5mA / ch（1 Mbps）的功耗完全在可以接受的范圍內(nèi)。值得一提的是，在多通道隔離器上納芯微目前已經(jīng)做到六通道，這也是國內(nèi)少有的。

從隔離驅(qū)動(dòng)和隔離采樣上，納芯微給出了他們高性能低功耗的解決方案。在隔離驅(qū)動(dòng)漸成趨勢(shì)的國內(nèi)市場(chǎng)中，納芯微高端隔離芯片將持續(xù)助力電機(jī)驅(qū)動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。

電子發(fā)燒友程文智：高能效電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)格局分析

與會(huì)期間，電子發(fā)燒友行業(yè)分析師程文智分享了“高能效電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)格局分析”主題的報(bào)告。他在分享中表示，隨著高能效電機(jī)在汽車、農(nóng)業(yè)、空調(diào)和洗衣機(jī)等領(lǐng)域的廣泛使用，全球的電機(jī)市場(chǎng)得到了很大的增長(zhǎng)。據(jù)MarketsandMarkets統(tǒng)計(jì)，2019年全球電機(jī)市場(chǎng)的規(guī)模為1220億美元，由于受到新冠疫情的影響，2020年的市場(chǎng)規(guī)模有所下滑，降到了1133億美元。

電子發(fā)燒友行業(yè)分析師程文智

這兩年新冠疫情雖然沒有被完全遏制住，但世界上大部分地區(qū)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變應(yīng)對(duì)策略，經(jīng)濟(jì)也都開始好轉(zhuǎn)。因此，今年及未來的電機(jī)市場(chǎng)應(yīng)該還是會(huì)重拾升勢(shì)，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率為6.9%左右，到2026年將會(huì)達(dá)到1691億美元。也就是說，未來，這將是一個(gè)萬億級(jí)人民幣的大市場(chǎng)。

但在BLDC市場(chǎng)，2020年的市場(chǎng)規(guī)模并沒有下降，反而是上漲的。根據(jù)Grand View Research的統(tǒng)計(jì)，2019年BLDC的市場(chǎng)規(guī)模是163億美元，預(yù)計(jì)今年的市場(chǎng)規(guī)模是179億美元，未來將會(huì)以6.5%的年復(fù)合增長(zhǎng)率繼續(xù)增長(zhǎng)。

從市場(chǎng)格局來看，BLDC電機(jī)市場(chǎng)中，亞洲市場(chǎng)的占比最大，占了46.94%，其次是美國，占了21.08%。亞洲其實(shí)有不少技術(shù)實(shí)力都不錯(cuò)的BLDC電機(jī)企業(yè)，但主要集中在日本，比如尼得科，松下、美蓓亞、三洋電氣等。國內(nèi)的話，目前主要還是處于追趕階段。但是可以預(yù)見的是，未來BLDC電機(jī)的增長(zhǎng)將主要來自亞洲，而亞洲又將主要在中國。

歐洲的市場(chǎng)份額也不小，約為19%，由于歐洲和美國的起步比較早，他們掌握了很多BLDC電機(jī)的核心技術(shù)，未來隨著全球市場(chǎng)對(duì)高端BLDC電機(jī)需求的增多，歐美市場(chǎng)的占比也會(huì)緩慢增長(zhǎng)。但比例肯定沒有亞洲地區(qū)高。

另外，他還分享了電機(jī)在汽車、風(fēng)機(jī)、吸塵器、電動(dòng)自行車等市場(chǎng)中的應(yīng)用，以及BLDC電機(jī)在家電產(chǎn)品中的滲透率。

程文智特別指出，目前BLDC電機(jī)的市場(chǎng)滲透率普遍還不高，但在有些特定的市場(chǎng)滲透率在快速提升中，未來電機(jī)控制產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展空間非常大。

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