電機控制技術的最新進步與發展

　　電機控制技術不斷在進步，這是不爭的事實。

　　最近兩年，電機市場正在從使用低能效的直流電機、步進電機、通用或交流感應電機轉向更高能效的無刷直流(BLDC)電機和永磁同步電機(PMSM)，這一趨勢構成的部分原因是政府法規強制使用符合特定國際能效分類規范(IE1、IE2及IE3)的電機，另外還在于推動高能效BLDC或PMSM電機應用所需的半導體產品價格的快速下降。

　　與此同時，電機一直都在朝著高效能，小型化，低成本，高兼容性，結構簡單化的方向發展，這催生了更多先進的電機控制技術出現，從而不斷改變著電機控制市場的發展趨勢。

更高集成度方案獲青睞

　　安森美半導體系統方案部智能電源方案分部功率器件產品營銷經理Rakesh Parekh表示，客戶的策略趨向使用更高集成度的控制方案，這些方案比傳統分立器件方案更有助降低總體物料單(BOM)成本、減少方案占位面積，并使系統方案更輕、更高能效及更可靠。

　　這一趨勢是半導體技術進步的直接結果，技術使半導體產品尺寸更小，及功能集成度更高。這種方法簡化系統方案，提升可靠性，省去線纜問題，而且降低噪聲。許多半導體公司都在研究緊湊、智能、更輕及更可靠的下一代半導體產品。

　　ADI公司市場經理張松剛認為這應該是一個重要趨勢，ADI公司早一代的電機控制處理器就已優化可以滿足控制與電機一體化的設計。就目前的發展看，更多的控制功能將集成到電機控制一體化中，像位置檢測及伺服功能模塊化、伺服電機及伺服控制集成化等都會很快實施。在這個趨勢中，對半導體芯片的要求將是高可靠性、簡約設計及功能集成、小型化、寬溫度范圍等多項新要求。

　　國際整流器公司(IR)應用工程部高級經理Wibawa Chow表示，將電力電子控制單元和電動機整合到一起有助于削減生產成本，對提升電機性能以便為電機實現更精密的控制和更高的性能也有利。同時，集成化可以減少用于連接電機和控制單元的電纜，能夠減少對周圍環境產生的電磁干擾，并且由于降低了接線損耗和DC側電容上的電壓紋波，所以電機處的可用電壓更多。

　　當今的很多動力轉向控制單元都將電機和采用本公司小型雙面冷卻DirectFET MOSFET的控制單元整合到了一起，提供了超高效散熱，從而實現了可靠操作。很多汽車OEM制造商還將電子元件和電機整合到一起，從而制造車輪可直接附于輪轂之上的緊湊型輪轂電機。

變頻控制算法效率急待突破

　　隨著半導體技術的發展和數字控制的普及，變頻控制技術得到了廣泛的應用，這是因為它實現了對存量最大并成本低廉的交流感應電機的速度控制及力矩控制，變頻控制使我們有機會不斷地改進控制策略和提升系統效率以達到更節能的效果。

　　英飛凌科技(中國)有限公司中國區汽車電子事業部市場總監杜曦認為，要安全、高效地實現變頻控制，高效的控制算法開發離不開半導體基礎芯片的支持。一個復雜的變頻調速控制系統策略對MCU(微處理器)就會有特別的要求，以滿足汽車控制對實時性的要求。英飛凌下一代的多核處理芯片AURIX，是一顆可達1300DMIPS，擁有8MB內存的32位單片機，可以在運算復雜的控制算法的同時，特定的PWM生成模塊，不斷優化輸出，使系統的可靠新，實時性和安全性都到最大的發揮。