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扎根電機市場,TI會一直走下去

致力于更智能?更安全?更綠色環(huán)保
2011-08-22
作者:電子技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)記者:陳穎瑩

    “十二五”規(guī)劃可謂是現(xiàn)在中國很多企業(yè)制定公司決策和產(chǎn)品規(guī)劃的風(fēng)向標(biāo),其中節(jié)能是一個重要議題,歐美等發(fā)達國家也有很多關(guān)于節(jié)能的政策。各國政府都是為了應(yīng)對能源危機和生態(tài)惡化,這并不是危言聳聽,而是我們正在經(jīng)歷的事情。所以,無論是個人還是政府,都應(yīng)該通過更低的成本、更智能、安全、環(huán)保的方式來“驅(qū)動”這個社會的進行,“驅(qū)動”我們每天的生活。

轉(zhuǎn)折點

    某權(quán)威調(diào)查顯示,在美國一個普通家庭里,每一時刻大概有一百個電機在運轉(zhuǎn)。家庭里為什么會有一百個馬達在轉(zhuǎn)呢?可能大家忽略家用產(chǎn)品的馬達,例如抽油煙機、微波爐、吸塵器、空調(diào),而冰箱里至少有2~3個馬達(壓縮機馬達、冷卻風(fēng)扇、制冰機),此外,電腦、DVD、VCD全部都是有馬達的。在工業(yè)應(yīng)用里的馬達也很多,如一些傳輸設(shè)備、自動化生產(chǎn)線、紡織機械。在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中,ATM機等幾乎與錢有關(guān)的設(shè)備都有馬達。而汽車所使用的馬達更是種類繁多。

    總之,電機無疑在社會和日常生活中扮演著十分重要的角色,TI憑借著在該領(lǐng)域二十多年的豐富經(jīng)驗,不斷地通過嵌入式智能技術(shù)提高電機的效率。TI中國區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林是這樣解釋TI為什么在這個時間點特別重視馬達的:“2010年世界電機出貨量約90億套,預(yù)計2013年將超110億套。現(xiàn)在已經(jīng)到了電機效率飛躍提升的轉(zhuǎn)折點,更高的效率=更優(yōu)異的性能+更長的電池使用壽命+更緊湊的外形設(shè)計+更少的用電。”

   至于到底現(xiàn)在是不是轉(zhuǎn)折點,不管你信不信,反正我信了。在此之前,TI以及其他廠商都推出了不少于電機有關(guān)的產(chǎn)品。例如TI最新的Concerto系列MCU,就完美地集成了C2000ARM Cortex-M3,專門用于馬達控制等相關(guān)領(lǐng)域。

    針對電機如此龐大市場,李志林經(jīng)理向記者深入介紹了TI能做什么,將要做什么。

TI中國區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林

TI中國區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林

現(xiàn)在的事

    現(xiàn)在綠色能源對馬達提出了更高的要求。馬達整個電能的消耗大概由以下幾塊組成:照明(占30%的耗能)、運行效率、傳輸過程的損耗。控制算法、數(shù)字速度及轉(zhuǎn)矩控制環(huán)路都可以很好地提升電機效率,其實就是要通過各種途徑提高控制精度,這也是TI所做的事情。

    李經(jīng)理介紹到:從軟件到硬件,TI提供更智能、更安全、更綠色環(huán)保的電機驅(qū)動與控制解決方案。

(1)TI提供定制的電機解決方案系列,主要包括以下三方面:

–完整的電機系統(tǒng)解決方案支持模擬與嵌入式處理功能,包含ADC、電流感應(yīng)放大器、高電壓隔離與電源等。

–集成型DRV8x 電機驅(qū)動器不但可縮短產(chǎn)品上市時間,簡化設(shè)計,同時還可提供片上保護功能。

–高性能、超低功耗MCU:C2000、MSP430Stellaris ARM Cortex-M3 MCU。

(2)TI提供綜合而全面的支持與工具,包括參考設(shè)計、EVM、模塊化控制器卡、按需按人培訓(xùn)、源代碼庫、集成型開發(fā)環(huán)境工具、電機驅(qū)動社區(qū)論壇、應(yīng)用手冊。

未來的路

   到底有哪些可以改進的地方呢?李經(jīng)理舉了個例子:我們已知的所謂變頻空調(diào),其實大多都是在壓縮機上采用變頻技術(shù),而其功率消耗大戶——風(fēng)扇,卻不是變頻的,這就是可以改進之處。大家一定更關(guān)心的是未來創(chuàng)新的重點區(qū)域,記者也一樣,下面就來看看吧。

   模擬電機驅(qū)動器會在以下幾個方面創(chuàng)新:

(1)嵌入式控制。例如無刷馬達轉(zhuǎn)的時候,會對轉(zhuǎn)向、相位進行偵測,有刷馬達是通過探刷換相的,TRBC沒有傳感器,這時候偵測和控制功能都放在芯片內(nèi)部。

(2)先進的控制算法。TI在全球有一個部門專門做算法,最近馬達控制領(lǐng)域有一個堪稱最好的轉(zhuǎn)接算法FOC,在TI 16 bit單片機里已經(jīng)移入了FOC算法,稱為精簡指令的FOC算法。

(3)數(shù)字控制環(huán)路。做數(shù)字控制環(huán)路有個好處,原來有個模擬器件需要去調(diào)試和改變一些參數(shù),可能會改變一些電阻電容的阻值,現(xiàn)在采用數(shù)字控制模式,就可以直接用軟件改變參數(shù),這樣客戶的產(chǎn)品運行的時間會更快。

(4)更高的集成度。有很多外圍控制,把電流環(huán)路檢測部分也放在芯片里,會把一些隔離電路放在里面,所以我們的集成度會更高。

(5)更高的馬達精確度、線性度。比如要往256細(xì)分或者半流,馬達在運行過程中是全電流運行,但在減少運行或不運行時把電流降下來。

   在數(shù)字電機控制(MCU)方面,自動化電機控制、差異化工具都會是創(chuàng)新的重點,提供成本、效率、連接與安全性的選擇,讓客戶集中精力實現(xiàn)增值。例如,Stellaris有一個做機器人的平臺,基本可以直接拿來用做自動掃地機。

   TI建立了Kilby 電機實驗室,致力于開發(fā)新的電機技術(shù)、算法,測試真實環(huán)境下的應(yīng)用以及推動創(chuàng)新解決方案減少材料清單。李經(jīng)理還透露,TI在北京、臺灣將有關(guān)于電機方面的大學(xué)計劃出爐。

    從代表工業(yè)革命背后的“肌肉”的AC 感應(yīng)電機到目前為止用的最好的有刷DC電機,再到家用電器未來將普遍采用的無刷DC電機,適用于電動車的永磁同步電機以及精度很高的進步電機。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,電機技術(shù)也將不斷進步。電機將具有更高的效率,即更優(yōu)異的性能、更長的電池使用壽命以及更少的用電;嵌入式算法可在支持精確控制的同時,降低噪聲;可為高效率工業(yè)設(shè)計降低功耗。為諸如工業(yè)泵及壓縮機、HVAC、汽車、低電壓風(fēng)扇、醫(yī)療泵等應(yīng)用帶來令人振奮的機遇。

    李志林經(jīng)理總結(jié)到:“TI 深深扎根于電機市場,不斷投資產(chǎn)品開發(fā)與研發(fā),解決更多的客戶難題,我們會一直走下去。”

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