“電機控制”專題：意法半導體

　　序言：不久前，我國發布《中國制造2025》宏偉戰略，主題之一是智能工廠、智能制造將引領制造業的變革，因此對電機、伺服系統的需求將會大增，尤其是多軸控制和精確位置、電流控制的高端電機;同時，環保和節能/綠色能源是我國七大新興戰略型產業之一，而電機的能耗占用電設備的20%左右，因此，提高電機能效是我國可持續發展的一場持久戰。

　　為此，本媒體在連續兩年舉辦電機專題的基礎上，于2015年7月再次推出“電機控制”專題，就電機控制的新動向和新技術展開大討論。

　　意法半導體中國區微控制器市場部高級經理曹錦東

　　1. 依貴公司角度看，電機技術的最新動向是什么?

　　電機控制技術正在向智能化、網絡化、集成化、節能化趨勢發展，以前粗獷的控制技術正面臨淘汰邊緣;隨著技術提升，需要有更好的控制芯片、功率芯片、模擬芯片;

　　*具體地，電機芯片方案的集成度有何發展趨勢?

　　在電機控制中可以包含控制芯片MCU、功率驅動芯片、功率芯片(MOS，IGBT)，模擬芯片(LDO，運放等)， 在中小功率的控制中功率驅動以及功率芯片已經可以集成在一個IPM模塊中，向小型化節能化發展.

　　*MCU、DSP、FPGA或功率、模擬芯片的最新技術動向是什么?

　　電機控制技術的升級要求有更快，功能更強大的控制芯片，當前 MCU 已經向主頻更高,運算能力更強大的STM32F7 (ARM Cortex-M7內核) 200MHz以上主頻邁進，STM32體系芯片和其強大的生態系統優勢得天獨厚,受到越來越多的客戶所親賴;

　　*電機的核心是算法，算法效率如何提升?

　　電機核心控制實際是算法的優劣體現，也是所采用的控制芯片性能的體現;算法方面會更精簡于中間變量的處理，STM32F3/F4/F7集成浮點運算，主頻達到200MHZ ,也會給算法工程師更多的發揮空間;

　　*散熱和噪聲如何解決?

　　MOSFET，IGBT等發熱器件近些年隨著內阻的減小，發熱將越做越小;噪聲方面則需要更好的控制技術，比如FOC控制;

　　2. 貴公司的芯片或解決方案的優勢是什么，有哪些新的解決方案?

　　STM32 系列產品從入門級的STM32F0(ARM Cortex M0) 到至強性能的STM32F7(ARM Cortex-M7)將近600個型號，整個產品線全面覆蓋電機的高中低端FOC矢量控制需要，不僅僅性能強大, 成本也更加親民.

　　ST有完整的針對STM32F全系列的電機FOC 控制庫, 同時矢量控制基礎上增加最大電流扭矩以及弱磁控制可以有效利用電源，向節能化邁進一大步。

　　各產品系列各有特點，高中低檔都有MCU產品可供選擇，比如STM32F0xx(主頻48MHz)入門級產品系列用于風機，水泵，電動自行車等應用;STM32F1/F2則滿足對主頻以及性能上有進一步提升需求的客戶;

　　STM32F3集成了浮點運算單元和DSP指令集,并且片上集成了豐富的高速的模擬外設,像高速的ADC(5M ),高速的片上運放,比較器。STM32F4(主頻達到180MHz)，性能進一步提高，STM32F3/F4可輕松的搞定HFI的無傳感器FOC控制算法，同時控制兩個電機，雙FOC控制, 典型應用比如空調的室內外機控制，一顆STM32F3或STM32F4即可,系統成本得到更好的優化;至強性能STM32F7,主頻達到200MHz以上, 加入強勁運算能力的Cortex-M7內核(與同等主頻M4內核相比有兩倍DSP運算能力)，可以看到未來的變頻器，伺服等需要大量計算的領域會得到廣泛應用;與此同時，STM32系列產品軟硬件上下兼容性達到極致，同時軟件移植靈活，垂直整合高中低檔應用，同時可以做到Pin-to-Pin兼容,縮減研發時間,最大化節約研發成本!

　　附個人簡介：

　　曹錦東于2002年7月加入意法半導體，現擔任中國區微控制器市場部高級經理，主要職責包括：規劃和執行針對中國區的本地化戰略;領導并培養本地團隊;向特定市場拓展業務，在大眾市場和中小企業客戶樹立產品的品牌;積極推動微控制器生態系統的發展，加強意法半導體與眾多技術伙伴深層合作，以創新的商業模式共贏未來。

　　在意法半導體工作的10余年期間，他為控制器業務的發展做出了積極貢獻。公司大中華區微控制器業務擴大了數倍，市場份額大幅提升。

　　曹錦東擁有超過18年的半導體從業經驗，在加入意法半導體之前，1997到1999年期間，他在知名企業擔任應用工程師。1999年到2002年，他作為微控制器現場應用工程師和大客戶銷售專員開始積累市場開拓經驗。

　　曹錦東于1997年畢業于天津大學電子工程電子工程與精密化學(Electronics Engineer and Fine Chemical dual)專業，本科學歷。并于2014 年畢業于交通大學-法國馬賽商學院國際MBA。