| 近年來，BLDC電機的應(yīng)用越來越廣泛，空調(diào)、冰箱、洗衣機、風(fēng)扇等白色家電產(chǎn)品，電動工具、運動器材、電動汽車，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。
據(jù)電子發(fā)燒友統(tǒng)計，2018年全球BLDC市場規(guī)模為153.6億美元，未來5年將會以6.5%的年復(fù)合增長率增長，預(yù)計到2022年市場規(guī)模將會達到200億美元左右。
圖1：全球BLDC電機市場規(guī)模。（來源：電子發(fā)燒友）
其實已經(jīng)有不少公司看到了電機控制市場的規(guī)模和增長趨勢，而且已經(jīng)開始布局。比如說意法半導(dǎo)體（ST）。他們17年前開始進入電機控制領(lǐng)域，在看到電機控制領(lǐng)域的市場機會，特別是中國的電機控制領(lǐng)域機會后，他們也開始了在中國的布局，并于2015年在深圳設(shè)立了電機控制工程中心。
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電機驅(qū)動生態(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，電機控制工程中心主要的任務(wù)有設(shè)計、客戶支持和咨詢?nèi)蠊δ堋０℉W參考設(shè)計、應(yīng)用板和面向ST MC庫的FW應(yīng)用模塊設(shè)計；日常客戶支持、新型算法研究等等。
該工程中心還有一個重要的任務(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、豐富電機控制生態(tài)系統(tǒng)，這個生態(tài)系統(tǒng)包括用于電機控制的MCU電機控制、ST MC工作站和具有廣泛功能和算法的FW庫、IPM、功率晶體管、AC開關(guān)、電機驅(qū)動器IC，以及HW板等等。
圖3：ST 電機控制庫升級到了V5.x，以及該版本的主要改進點。
蔡成攀對電子發(fā)燒友表示，目前ST從5.0開始更新的電機控制SDK，支持STM32 CubeMX工具。新的版本簡化了用戶開發(fā)和使用流程，結(jié)構(gòu)更簡單，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。
圖4：MC FW庫功能在V5.x中設(shè)置。
蔡成攀表示，在新的V5.x版本中，電機控制配置將會更加簡單，如果需要配置SPI，串口等，只需要點擊鼠標就可以了。生成配置時，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)試電機的時間方面，ST也做了不少工作。比如他們的電機分析器能夠自動識別電機參數(shù)，不僅將速度環(huán)和電流環(huán)的PI參數(shù)調(diào)好，并將電機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減少工程師的工作量。
蔡成攀舉例說，假如我們需要更換一個電機，但有時候我們不是很清楚這個電機的具體參數(shù)，一般情況下，工程師主要自己去測量這些參數(shù)，這需要時間和測量工具。而ST的電機分析器，是具有硬件支持的新型電機分析器，工程師只需要打開電機分析軟件、選擇合適的支持板、設(shè)置電機分析器，只需要幾分鐘，測量的參數(shù)就會顯示在專用的窗口中，工程師可以將器導(dǎo)入到工作臺項目，保存供將來使用。
他同時表示，目前ST可以提供很多套針對不同功率電機的電機分析器套件，這個套件包括MCU、柵極驅(qū)動器、功率器件和電機。這個套件工程師可以通過ST的代理商，或者在ST的官網(wǎng)上申請試用，也可以自己購買。現(xiàn)在低功率版本的大概100元左右，功率大的價格會貴一點。
持續(xù)推出滿足市場需求的產(chǎn)品
蔡成攀介紹說，自從2017年ST推出ST Spin系列產(chǎn)品以來，已經(jīng)在多個應(yīng)用領(lǐng)域獲得應(yīng)用，比如說水泵、低壓風(fēng)扇等產(chǎn)品。當然這些產(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，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，畢竟運算資源有限，未來ST還將會根據(jù)市場需求，推出運算資源更加豐富的不同Cortex內(nèi)核，和有更大電流驅(qū)動能力的Spin系列產(chǎn)品。
下面是ST在電子發(fā)燒友BLDC控制技術(shù)研討會上展示一些產(chǎn)品解決方案。
圖6：ST空調(diào)室外機BLDC電機驅(qū)動板。
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電機驅(qū)動解決方案，用于200W~400W的冰箱、泵、風(fēng)扇、洗碗機、炊具、吸油煙機等。 |
