如果某一天,突然有人告訴你:你的家中藏著大大小小近百個電機,,你一定以為是天方夜譚,。
但如果細心的你繞著房子慢慢走上一圈,就會驚奇的發(fā)現(xiàn):起居室的空調(diào),、吸塵器,、彩電、小家電,,廚房的排風扇,、抽油煙機、冰箱,、微波爐等等都彌漫著電機的身影,,似乎,我們的生活已經(jīng)離不開電機了,。據(jù)IMS調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,,2010年世界電機出貨量約為90億套,2013年預計將出貨量超過110億套,。
然而很多家用產(chǎn)品都是粗放型驅(qū)動,,他們在默默吞噬著我們的電能。隨著綠色能源的要求,,我們需要這些控制能夠更加精密,、更節(jié)能,似乎電機行業(yè)到了電機效率飛躍提升的轉(zhuǎn)折點,。
拐點
“關(guān)于馬達控制,,我們的目標就是提高效率,”TI中國區(qū)半導體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林告訴EEWORLD,,而這種效率的提高得益于更優(yōu)異的性能,、更長的電池使用壽命、更緊湊的外形設計與更少的用電,。
TI中國區(qū)半導體事業(yè)部市場推廣經(jīng)理李志林
TI旨在通過嵌入式智能技術(shù)提升電機效率,,包括增加電機的控制算法和采用數(shù)字速度及轉(zhuǎn)矩控制環(huán)路,,將原來粗放型控制的精度再提高。此外,,嵌入式智能技術(shù)還可降低成本,,加速產(chǎn)品上市進程,其正在加速市場從有刷電機到無刷電機的轉(zhuǎn)型,。
對此,,TI擁有完整的馬達解決方案:提供完整的電機系統(tǒng)解決方案支持模擬與嵌入式處理功能,包含ADC,、電流感應放大器,、高電壓隔離與電源等。同時,,集成型DRV8x 電機驅(qū)動器不但可縮短產(chǎn)品上市時間,,簡化設計,還可提供片上保護功能,。
DRV8x系列是集成型電機驅(qū)動器,,最高可做到60V/60A。其中,,步進驅(qū)動器能夠做到2.75V到52V,,電流高達12A,支持最高達到256個細分,,它有分度器,、相位啟用、PWM,、串行控制,,另外還有MCU+軟件+驅(qū)動器套件。有刷DC馬達現(xiàn)在也有很多產(chǎn)品,,從2.75V到52V,,電流高達24A,里面具有浪涌電流保護,,相位啟用,、PWM和串行接口控制方式,也有MCU+軟件+驅(qū)動套件,。此外,,無刷DC馬達是從8到60V,電流高達13A,,前置驅(qū)動器支持高達60A 的電流,,同樣提供MCU+軟件+驅(qū)動套件。相對分立式解決方案,,DRV8x 能夠?qū)崿F(xiàn)更便捷的設計、更快的啟動時間更小的封裝,更少的材料清單數(shù),、全面的保護和更高的性能,。在2011年第二季度,TI推出了8 款支持高達 5 A 電流的最新器件,,其可實現(xiàn)更高電流的雙極步進電機與有刷 DC 電機應用,,進一步壯大了 DRV8x 電機驅(qū)動器產(chǎn)品陣營。最新 DRV8x 電機驅(qū)動器支持低至 100 毫歐的 RDSon,,比前代產(chǎn)品低 60% 以上,,從而可實現(xiàn)更高的電流與更優(yōu)異的散熱性能。該系列支持各種微步進選項,,如外部微處理器支持高達 256 個以上微步進,,而片上索引器則支持高達 32 個微步進。
除模擬馬達驅(qū)動芯片之外,,TI還具有高性能,、超低功耗MCU:C2000™、MSP430,、Stellaris ARM® Cortex™M3 MCU,。此外,TI還提供綜合而全面的支持與工具,,包括參考設計,、EVM、模塊化控制器卡,、按需按人培訓,、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,、應用手冊等。
布局
TI在電機方面未來發(fā)展方向是什么呢,?
據(jù)李志林介紹,,在模擬電機驅(qū)動器領(lǐng)域,TI將在以下領(lǐng)域發(fā)力:加強嵌入式控制,、數(shù)字控制環(huán)路,、擁有先進的控制算法、更高的集成度以及改進的動作屬性引擎/性能,。此外,,在MCU技術(shù)領(lǐng)域,將實現(xiàn)自動化電機控制,、提供差異化工具,、增加更多的關(guān)于成本,、效率、連接及安全性的選擇,、以及為客戶提供增加更多的價值,,讓他們集中精力實現(xiàn)增值。
不僅如此,,TI還投資研發(fā),,支持Kilby 電機實驗室。該實驗室是TI前期技術(shù)研發(fā)中心,,主要開發(fā)開發(fā)新的電機技術(shù),、算法;測試真實環(huán)境下的應用,,“比如買一些客戶的洗衣機,,在上面運行我們的軟件和硬件環(huán)境,”李志林介紹,,洗衣機,、空調(diào)、冰箱,、電動自行車等這些樣品在Kilby實驗室都有,。從而通過推動創(chuàng)新解決方案而減少材料清單,最終為高效率工業(yè)設計降低功耗,,為諸如工業(yè)泵及壓縮機,、HVAC、汽車,、低電壓風扇,、醫(yī)療泵等應用帶來令人振奮的機遇。
電機ABC
AC感應電機——消費類及工業(yè)應用中最常見的電機,,代表工業(yè)革命背后的“肌肉”,,AC感應電機在其中起到很大作用。
有刷DC電機——目前為止用的最好的電機,,控制簡單,、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量較小。但電刷在每次換向時與轉(zhuǎn)子換向片會打滑,,且探刷與換向片會有摩擦,,產(chǎn)生火花。其控制精度比較有限,,適合開放控制,。
無刷DC電機——該電機沒有電刷或轉(zhuǎn)向器,是目前應用最多,、代表家電走向的技術(shù),。
永磁同步電機——也是目前比較熱門的電機,,在相對體積里的轉(zhuǎn)矩功率可以做得非常大,主要應用于電動汽車,、電動自行車等,。它是基于AC感應電機和無刷DC電機之間的過渡產(chǎn)品,,但性能非常不錯,。
步進電機——目前應用非常多,它能夠?qū)崿F(xiàn)開放控制且控制精度可以做得非常高,。