電機控制的趨勢及ST的解決方案

DiriO COSTANZO

摘要：介紹了電機控制的趨勢及ST的解決方案。

關鍵詞：電機;電動工具;空調;零轉速滿扭矩;MCU

1工業自動化領域的電機趨勢

在工廠自動化領域，最新的技術進步和新的發展前景正在推動一些電機應用快速發展，速度遠超幾年前的預測。以電動工具或吸塵器為例，過去，這些工具必須用一條電源線連接外部電源插座，機器笨重，體積大。然而現在，開發者很容易獲得電機控制電子產品生態系統（微控制器+變頻器+高級電動機驅動固件）和大容量鋰電池以及快速充電技術，利用精密復雜的仿真軟件工具，可以從零開始設計全新的電機控制系統。因此，新的無線電動工具有望獲得巨大的市場成功，產品性能取得顯著進步，實現零轉速滿扭矩、強勁動力和靈活操作。

關于工業自動化領域的電機，新應用場景描繪工業傳感器能夠精確測量控制變量，并通過快速連接技術將多維數據安全地送回到主機。由于現在可以實現精密復雜的控制回路，因此，PMSM（永磁同步電機）和變頻驅動器的使用率將會快速增長，同時借助容錯算法和預測性維護技術，可靠性水平將會媲美甚至優于良好的老技術。

隨著政府發布新的能效法規，例如，中國史上最嚴的空調新能效標準2020年7月1日將實施，即進入空調標準的APF（季節能效）時代，再加上人們的環保意識增強，預計家電市場將會迎來持續增長，對于長時間工作的家電，例如，空調或冰箱，只有逐步升級改造技術，才能符合這些嚴格的能效要求。

2ST的解決方案

意法半導體（ST）擁有產品種類齊全、技術先進的電機控制電子產品，包括STM32系列微控制器、基于IGBT溝柵式場截止或超級結MOSFET的SLLIMM IPM（小型低損耗智能功率模塊）系列智能功率模塊、碳化硅MOSFET及極管，以及通信接口等。

意法半導體察覺到在電動工具、吸塵器、無人機電子轉速控制器、機器人、服務器散熱風扇等市場上出現了微型化需求，而且還發現，有些應用十分看重功能集成度，這樣可以減少組件數量，加快開發速度，同時減少潛在問題（EMI干擾、供應鏈缺貨等）。有了意法半導體的STSPIN32F0系列系統封裝，這些需求和問題將全部迎刀而解，因為它在一個封裝內集成了STM32MCU、柵極驅動器、模擬外設和直流轉換器。

同時，意法半導體還有面向應用的現成的解決方案，包括運行電機控制、傳感器和通信接口固件庫的演示板和參考設計。例如，2kW空調演示板和可在st.com官網目錄上免費下載的STM32MC SDK矢量控制無傳感器固件庫，共同組成一個高性能的開發平臺，可加快設計階段的研發進度，使客戶能夠及時滿足市場需求。

此外，意法半導體的能力中心網絡為合作伙伴和客戶提供現場技術支持，通過貢獻和整合雙方在電機控制、自動化、電力電源、物聯網和人工智能領域的專業知識，共同探索和挖掘深層次的潛在應用。