| 近年來(lái)，BLDC電機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、風(fēng)扇等白色家電產(chǎn)品，電動(dòng)工具、運(yùn)動(dòng)器材、電動(dòng)汽車，甚至包括牙科診室里常用的磨牙設(shè)備等醫(yī)療電子產(chǎn)品，都開始使用BLDC電機(jī)。
據(jù)電子發(fā)燒友統(tǒng)計(jì)，2018年全球BLDC市場(chǎng)規(guī)模為153.6億美元，未來(lái)5年將會(huì)以6.5%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2022年市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)達(dá)到200億美元左右。
圖1：全球BLDC電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模。（來(lái)源：電子發(fā)燒友）
其實(shí)已經(jīng)有不少公司看到了電機(jī)控制市場(chǎng)的規(guī)模和增長(zhǎng)趨勢(shì)，而且已經(jīng)開始布局。比如說(shuō)意法半導(dǎo)體（ST）。他們17年前開始進(jìn)入電機(jī)控制領(lǐng)域，在看到電機(jī)控制領(lǐng)域的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，特別是中國(guó)的電機(jī)控制領(lǐng)域機(jī)會(huì)后，他們也開始了在中國(guó)的布局，并于2015年在深圳設(shè)立了電機(jī)控制工程中心。
圖2：ST亞太區(qū)Power Discretes及Analog Sub產(chǎn)品部資深應(yīng)用工程師蔡成攀。
布局BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)
據(jù)ST亞太區(qū)Power Discretes及Analog Sub產(chǎn)品部資深應(yīng)用工程師蔡成攀介紹，電機(jī)控制工程中心主要的任務(wù)有設(shè)計(jì)、客戶支持和咨詢?nèi)蠊δ�。包括HW參考設(shè)計(jì)、應(yīng)用板和面向ST MC庫(kù)的FW應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)；日�？蛻糁С�、新型算法研究等等。
該工程中心還有一個(gè)重要的任務(wù)，就是像ST之前構(gòu)建MCU生態(tài)系統(tǒng)一樣，同ST相關(guān)開發(fā)部門一起完善、豐富電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)包括用于電機(jī)控制的MCU電機(jī)控制、ST MC工作站和具有廣泛功能和算法的FW庫(kù)、IPM、功率晶體管、AC開關(guān)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC，以及HW板等等。
圖3：ST 電機(jī)控制庫(kù)升級(jí)到了V5.x，以及該版本的主要改進(jìn)點(diǎn)。
蔡成攀對(duì)電子發(fā)燒友表示，目前ST從5.0開始更新的電機(jī)控制SDK，支持STM32 CubeMX工具。新的版本簡(jiǎn)化了用戶開發(fā)和使用流程，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，讓工程師調(diào)試更加方便。具有完整的STM32 MC(Motor Control)材料的接入點(diǎn)。
圖4：MC FW庫(kù)功能在V5.x中設(shè)置。
蔡成攀表示，在新的V5.x版本中，電機(jī)控制配置將會(huì)更加簡(jiǎn)單，如果需要配置SPI，串口等，只需要點(diǎn)擊鼠標(biāo)就可以了。生成配置時(shí)，工程師也不需要具體知道寄存器的狀態(tài)，直接在用戶界面上操作就行。
圖5：STM32 MC工作流程。
此外，他還特意提到在幫助減少工程師調(diào)試電機(jī)的時(shí)間方面，ST也做了不少工作。比如他們的電機(jī)分析器能夠自動(dòng)識(shí)別電機(jī)參數(shù)，不僅將速度環(huán)和電流環(huán)的PI參數(shù)調(diào)好，并將電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減少工程師的工作量。
蔡成攀舉例說(shuō)，假如我們需要更換一個(gè)電機(jī)，但有時(shí)候我們不是很清楚這個(gè)電機(jī)的具體參數(shù)，一般情況下，工程師主要自己去測(cè)量這些參數(shù)，這需要時(shí)間和測(cè)量工具。而ST的電機(jī)分析器，是具有硬件支持的新型電機(jī)分析器，工程師只需要打開電機(jī)分析軟件、選擇合適的支持板、設(shè)置電機(jī)分析器，只需要幾分鐘，測(cè)量的參數(shù)就會(huì)顯示在專用的窗口中，工程師可以將器導(dǎo)入到工作臺(tái)項(xiàng)目，保存供將來(lái)使用。
他同時(shí)表示，目前ST可以提供很多套針對(duì)不同功率電機(jī)的電機(jī)分析器套件，這個(gè)套件包括MCU、柵極驅(qū)動(dòng)器、功率器件和電機(jī)。這個(gè)套件工程師可以通過(guò)ST的代理商，或者在ST的官網(wǎng)上申請(qǐng)?jiān)囉�，也可以自己�?gòu)買�，F(xiàn)在低功率版本的大概100元左右，功率大的價(jià)格會(huì)貴一點(diǎn)。
持續(xù)推出滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品
蔡成攀介紹說(shuō)，自從2017年ST推出ST Spin系列產(chǎn)品以來(lái)，已經(jīng)在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域獲得應(yīng)用，比如說(shuō)水泵、低壓風(fēng)扇等產(chǎn)品。當(dāng)然這些產(chǎn)品主要是要求更小的體積、更小的PCB板，以及更低的成本。
他透露說(shuō)，目前ST Spin產(chǎn)品的出貨主要是ST Spin32F0產(chǎn)品，該產(chǎn)品是基于Arm Cortex M0的，畢竟運(yùn)算資源有限，未來(lái)ST還將會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求，推出運(yùn)算資源更加豐富的不同Cortex內(nèi)核，和有更大電流驅(qū)動(dòng)能力的Spin系列產(chǎn)品。
下面是ST在電子發(fā)燒友BLDC控制技術(shù)研討會(huì)上展示一些產(chǎn)品解決方案。
圖6：ST空調(diào)室外機(jī)BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。
圖7：ST基于ST SPIN32F0/MOSFET F7電池供電吸塵器解決方案。
圖8：ST離散BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)解決方案，用于200W~400W的冰箱、泵、風(fēng)扇、洗碗機(jī)、炊具、吸油煙機(jī)等。 |
