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【哔哥哔特导读】集成降本？优化算法？BLDC电机控制器更新迭代居然还有新花样......本栏目就邀请整机企业和半导体企业资深行业人士展开对话，一窥BLDC电机控制器的魅力所在，探讨BLDC电机技术创新、算法优化及产业链协同的奥秘。 编者按： 相比于传统的电机，BLDC电机具有不可比拟的优势。在智能化、工业自动化的今天，BLDC电机控制器在白电、新能源汽车、工业/人形机器人等领域有着广泛的应用前景和市场基础。 当前，技术创新仍然是BLDC电机控制器持续领跑的关键。随着市场需求的增长，集成化设计、高性能芯片等先进技术不断融入其中，不仅提升了产品性能，更降低了成本。同时，软件与硬件的协同优化，让电机控制算法更加高效精准。 BLDC电机控制器的长足发展离不开产业链上下游的紧密合作。整机企业与半导体企业只有携手并进，共同面对技术挑战，才能开拓市场新机遇。本栏目就邀请整机企业和半导体企业资深行业人士展开对话，一窥BLDC电机控制器的魅力所在，探讨BLDC电机技术创新、算法优化及产业链协同的奥秘。 对话导览： 1、BLDC电机驱动控制器的应用特点和市场情况如何？贵公司主要提供哪些业务？ 2、电机驱动芯片的集成化创新架构在来来将会成为主流。结合具体实例谈谈在某一应用当中的典型解决方案？ 3、电机主流控制算法主要有方波控制、SVPWM、FOC等。在实现方面，如何看待软件和硬件层面的差异和优劣？未来哪一种实现方式更有前景？ 4、作为产业链下游的整机企业，对上游的半导体企业有哪些建议或期望？希望在合作中尽量满足哪些需求，可以使双方能够共同推动BLDC电机控制器市场发展？ 5、在产业链上下游之间，如何与下游整机企业开展合作？如何看待整机工程师提到的半导体器件ADC精度不足和为降低生产成本而减少核心性能参数等问题？ 6、如何看待BLDC电机控制器的应用趋势和市场空间？有哪些新的市场规划和发展策略？ 对话嘉宾： 1、谈谈贵公司在BLDC电机控制器市场中的应用及业务? 拓邦股份彭勇军： BLDC电机控制器以其提供瞬间大扭矩和强爆发力的特点，广泛应用于工具类、切割类和压榨类等需要瞬时冲击力的场景。但对于要求平稳运行的场合，如风筒和高铁，它并不适用。 和而泰罗解兵： 和而泰在主流趋势中提供BLDC电机方案，主要面向电动工具领域，如电钻、角磨机等，广泛应用于家具、空调、洗衣机等白色家电中。随着交接时间的推进，相关工作也在进行中。 笙泉科技王骏维： 笙泉科技在BLDC电机芯片应用上专注于白色家电、小型家电、伺服风机等。BLDC电机产品研发方向主要以节能为主，致力于创造最高效能、节约最小损耗；同时提供完整的BLDC电机方案，利用参数化方式针对不同的电机进行调整，搭配FAE及时支援客户的需求。 英能科技Dennis Wang： 浙江英能电子科技有限公司，是专业从事电机驱动集成电路芯片研发、设计、销售的高新技术企业。我司在BLDC电机驱动控制器市场上主要有两类产品：一类是以ZH6338/ZH6318为代表的全集成的SMART ASIC。其中ZH6338是一款6V~40V工作电压，最大相电流1.75A，高集成度的三相FOC驱动芯片。它集成了FOC的控制算法、驱动、检测信号处理以及三个功率半桥。系统通过SPD引脚调速，DIR引脚调节方向，FG反馈速度，以及包括限流、过温、过压、欠压、短路、开路和堵转等完善的保护功能。ZH6338该款产品已成功应用于排风扇、小水泵等行业。由于其区别于单片机的简单的外围电路，较大的驱动电流受到了广大客户的欢迎。 图1 ZH6338/ZH6318全集成SMART ASIC 另一类是专门为电机驱动设计的ZH521X系列MCU，ZH521X单片机主要包含（ZH5210，ZH5212集成PN驱动，ZH5213集成NN驱动）3种型号。它集成32k字节代码存储器FLASH，4k字节SRAM。集成3个高级定时器，带死区的PWM模块，4个模拟比较器，3个运算放大器，1个12位精度ADC，非常适合应用于风扇、水泵、压缩机、电动工具等电机控制领域。ZH521X已广泛应用于落地扇、水泵、厨房用具等各种直流无刷驱动器的领域当中，其稳定可靠的性能，配合英能自研的无传感FOC算法受到了大批用户的欢迎。 图2 ZH521X系列MCU 灵动微电子胡力兴： 目前灵动在高速吹风筒，扫震电动牙刷、吸尘器、洗衣机等方面都有完整的解决方案。针对不同电压，不同功率以及不同需求的应用，灵动提供多层次的产品组合，集成预驱、LDO、DC/DC和MOSFET，方便客户平台化选择，同时匹配不同的算法，协助客户完成BLDC电机产品研发。 元能芯黄致恺： BLDC电机的市场非常广泛，元能芯将市场方向采取了七个步骤，分别是风、器、乘、居、智、储、车 ，风就是风机，器包含了电动工具与园林工具，乘指的是低速交通工具包含滑板车平衡车，居就是我们生活中常接触的大小家电，接着智就是机器人，例如高功率密度的模块，储能与车用电子则是最后的两大市场应用。 2、电机驱动芯片的集成化创新架构在来来将会成为主流。结合具体实例谈谈在某一应用当中的典型解决方案？ 笙泉科技王骏维： 目前现有产品，是主控MCU结合不同电压驱动(40V~600V)，整合成低/中/高压SoC芯片，驱动外部功率器件(如：MOSFET)来推动马达，因电流量高属中高功率产品。未来也会开发低功率产品，将会再内建外部功率器件All in One，减少外部PCB空间，将产品微小化。 英能科技Dennis Wang： 高度集成化的ASIC电机驱动芯片是我司的一大特色。今年4月我司推出了专门为小型步进电机设计的控制和驱动一体芯片ZH6429(L)，一经推出受到了业界的广泛认可，并与行业步进电机龙头企业广东惠利普电机有限公司进行了深度合作。 ZH6429是一款工作电压范围4.5V~30V，工作电流600mA。它集成了脉冲计数器，步进电机的路径和速度规划算法、正余弦波发生器、SPWM发生器以及短路保护和过温保护等功能。ZH6429可以实现256细分的正弦步进电机电流，在不同转速下，尤其是高速下，保证静音运行。这解决了小型步进电机行业的一大痛点。 ZH6429还支持堵转保护。当堵转故障发生时电机停机，nFault指示输出。堵转保护功能，可有效避免电机因为长时间堵转运行而损耗的情况，提高步进电机系统的可靠性。 图3 ZH6429应用 灵动微电子胡力兴： 在灵动新的扫震一体电动牙刷方案中，灵动的SPIN023C内部集成LDO和MOSFET，以4mmx4mm的芯片封装，做到极高的集成度和极小的电路板面积，控制BLDC电机。 图4 灵动微电子的SPIN023C DEMO板示意 在吸尘器方案中，灵动的SPIN080C/G芯片内部集成LDO，预驱以及DC/DC；芯片内部集成的DC/DC最高支持100V电压。同时灵动的SPIN030C可以满足低压小功率的吸尘器应用需求。 图5 灵动微吸尘器控制方案介绍 元能芯黄致恺： 元能芯重新定义与诠释了电机驱动芯片All-in-One，里面整合了MCU、Gate Driver、MOSFET与LDO，透过更先进的封装技术将高效率的芯片全部集成起来，使得整体驱动板更简洁更轻小，不只是整体BOM的成本获得改善，还大幅提升了PCBA的制作良率。元能芯All-in-One的第一代产品，40V耐压，目前在工业风机EC Fan的设计上，改良了早期的复杂零件与设计，将PCB面积缩小了30%，并且从双面板改成了单面板，获得欧洲电机大厂的认可。 3、电机主流控制算法主要有方波控制、SVPWM、FOC等。在实现方面，如何看待软件和硬件层面的差异和优劣？未来哪一种实现方式更有前景？ 拓邦股份彭勇军： 软件和硬件的主要差异在于性能与灵活性。硬件具有高速运算和高度可靠性优势，但软件则灵活性较高，能根据需求随时调整，并充分发挥人的创造力。从个人角度看，软件更具优势，但从机械化应用和成本效益来看，硬件则更具价值。目前，在中国市场，软件仍占据主导地位。 笙泉科技王骏维： MCU在无感FOC设计上，利用MDE (Motor Driving Engine)达成硬件运算与保护，在高速运转下可以快速计算，计算速度能力约为5uS时长，硬件保护更能体现出最佳安全性，也不再占用MCU控制上的资源，更省下Flash程序空间，完整达成客户想要的功能。 未来无感FOC更为主流，因此笙泉科技开发FOC智慧型调机系统，是一套高级演算法，仅需简单设定马达规格及硬体配置，即能「智慧且适应型」的运算与调适参数，以达到马达驱动性能最佳化。 元能芯黄致恺： 在微控制器(MCU)还在8位机时代，由于控制器算力不足，硬件控制算法可以快速解决，并且透过调整外围器件方式作参数的调整。随着半导体工艺的进步，MCU的性能越来越强大，并且可以将部分电机计算模块设计到芯片内部，解决了算力的问题，并且透过软件方式，可以非常有弹性的设计不同电机驱动，并且支持更多少量多样化的BLDC电机应用需求。 和而泰罗解兵： 软件算法灵活可调，适用于多系列开发，但依赖特定硬件平台；硬件算法则开发速度快、体积小、成本低，适合快速开发新产品，但灵活性受限。实际应用中，软件与硬件算法各有优势，选择取决于BLDC电机产品应用场景和需求，无法相互取代。 拓邦股份段燕磊： BLDC电机的控制算法可在软件和硬件层面实现。软件算法易于在不同平台上移植，而硬件算法则较为固定，拓展性和升级换代受限。未来发展方向上，软件算法因其灵活性在专用场景和细微调整上更具优势，而硬件算法则因处理速度快，更适用于高速场合。两者各有优劣，取决于具体BLDC电机应用场景。 极海半导体刘洋： 不同应用场景下的BLDC电机控制具有不同的特点，软件层面主要依赖MCU和DSP来实现高灵活性、简易调试与更新，以应对需要不断改进和升级功能的应用场景；而硬件层面，则通过ASIC和FPGA提供更高处理速度和实时响应，来满足对稳定性与可靠性有更高需求的应用场景，且在特定场景算法固化后更有利于用户缩短开发周期、降低成本。在实际情况中，为达到更好的性能和使用体验，BLDC电机控制器往往都是软硬件相结合使用。 灵动微电子胡力兴： 许多安全保护和功能安全检查的实现是需要硬件上的支持。随着半导体工艺的进一步提升，算力价格的下降，基于算力不足而对算法硬件化的意义越来越小。基于纯软件的算法模块会有更高的灵活度和广泛的适配性。灵动立足ARM的生态平台，同时优化BLDC电机控制相关IP模块，方便客户快速的迭代算法，移植方案。 4、作为产业链下游的整机企业，对上游的半导体企业有哪些建议或期望？希望在合作中尽量满足哪些需求，可以使双方能够共同推动BLDC电机控制器市场发展？ 拓邦股份彭勇军： 我们在使用上游半导体器件时，尤其是国产芯片，常遇到性能和质量问题，如ADC采集精度不足和芯片本身的bug，这些问题导致方案不稳定。这些问题主要源于成本压缩，牺牲了可靠性。对于国内半导体厂商，我建议在研发过程中注重可靠性和充分测试，同时减少不必要的冗余设计，以确保产品质量和性能。 和而泰罗解兵： 国产半导体品牌在市场上逐渐形成了一梯队和二梯队的品牌格局，但在某些性能指标上仍存在差距。尽管一些国产BLDC电机产品声称具备某些参数，但实际测试中可能发现其性能并不如预期。在常规任务中，这些差异可能不明显，但在恶劣或极端条件下使用时，问题便会显现。这方面可能不太完善，不太满足我们的需求。毕竟国产与国外顶级巨头的BLDC电机产品还是有区别的。 拓邦股份段燕磊： 我们在实施方案时，有时会遇到上游半导体器件的质量问题或性能不达标，特别是在MCU的抗干扰性方面，这是我们在实际体验中可能遇到的问题。 5、在产业链上下游之间，如何与下游整机企业开展合作？如何看待整机工程师提到的半导体器件ADC精度不足和为降低生产成本而减少核心性能参数等问题？ 笙泉科技王骏维： 根据终端客户反应，过去在调机时，常面临不知如何筛选高达数十组以上的马达规格(参数)，导致「调机」变成相当耗时的任务，以致无法掌控电机开发时程及可靠性。由于马达需要调整，笙泉科技因而开发了一套智能调整系统，方便客户调整马达功能，现在透过此套FOC智慧型调机系统，演算法内建的韧体资料库(Lib)，收敛到只需输入简单9组参数(包括线性阻值、电感值、PWM频率、马达极数、转速等)，即可轻松快速地完成调机，大幅减低了马达电机的开发困难度。 极海半导体刘洋： 极海搭建了完善的电机控制生态平台，凭借由资深电机算法工程师、软硬件工程师组成的技术服务团队，可与客户技术人员组建联合开发团队，共同进行产品设计和研发，根据用户逻辑优化产品软硬件设计，目前已推出工业风机、强磁搅拌器、电动两轮车、高压水泵以及实验室离心机等众多量产级应用案例。 我们在与客户的合作中，都会充分测试半导体器件及方案，根据客户产品实际应用场景，选择符合ADC精度和性能参数需求的产品，任何经由极海技术服务团队提出的、可帮助客户优化成本、降低功耗的方案，都建立在确保客户产品竞争力不受影响、达成共识的前提，不存在半导体器件参数不满足设计需求的情况。如果半导体行业内出现在提问中所述情况，那也应该只是个别厂商虚标参数所导致的个案，不是行业普遍存在的问题。 6、如何看待BLDC电机驱动控制器的应用趋势和市场空间？有哪些新的市场规划和发展策略？ 拓邦股份彭勇军： BLDC电机驱动控制器行业预计在未来20年内仍将保持热门，但随着技术门槛降低，参与者增多，行业竞争将加剧，可能影响行业份额、个人待遇和公司利润。要想走得更好，企业需要不断创新和向高端化发展，同时兼顾成本和可靠性。个人则需要掌握更多核心技术。在技术应用上，BLDC电机在新能源和机器人等领域的应用前景广阔，尤其在中国能源转型和新能源发展的背景下，BLDC电机市场需求将持续增长。整体而言，BLDC电机行业竞争也将更加激烈。 元能芯黄致恺： 全球绿能大政策ESG，其中BLDC电机能带来的直接节能是非常可观的，BLDC电机比传统电机效率高上许多，但没有好的电机控制器多年来一直是电机厂或系统厂的痛，元能芯提供了All-in-One搭配应用等级的完整算法与方案，从风机的市场开始，帮助更多客户可以快速的设计落地，以及更高集成的设计，使得整体竞争力更有优势。 图6 All-in-One第一款产品MYi0002V0405 图7 高压EC Fan驱动板设计 笙泉科技王骏维： 对标国外厂商的主控芯片，提升演算法的计算能力，降低成本以提高产品上的性价比，这是笙泉科技BLDC电机产品一直以来致力的目标。FOC控制是未来新市场的趋势，已开发FOC智慧型调机系统，几组参数便可轻松调机，提供客户快速开发与导入产品，再加上本身晶片致力于硬体演算法开发，对标高能效运算，让BLDC电机产品在国内外更具竞争优势。 灵动微电子胡力兴： BLDC电机的应用市场广泛。目前BLDC电机相对于交流电机的优势也越来越明显。灵动微电子会立足当前，不停的迭代和优化自身的BLDC电机产品和生态。 结语： 在当前乃至未来，BLDC电机控制器应用领域不断扩展，其市场潜力都是非常巨大的。伴随产品精细化、智能化的程度越来越高，市场对BLDC电机驱动芯片的性能要求也越来越高，更多集成预驱、LDO、运放、DC/DC和MOSFET等。在小型化、集成化的趋势下，芯片的功能和性能越来越齐全，降低成本的同时，提高了BLDC电机产品本身的高效能、低噪音等性能。百花齐放的市场竞争中，各家在BLDC电机控制算法上的差异性和独特性方案，不断根据客户需求进行调整，优化自身的BLDC电机产品和生态。上下游产业链间只有不断协同，抓住市场机遇，共同推进技术创新，BLDC电机控制器将会在更多领域展现出其独特魅力！ 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载，

　　【哔哥哔特导读】智能化转型过程，电机行业存在的应用要点相辅相成。 　　目前，在“双碳”政策和智能化发展趋势下，传统的电机行业正朝着智能电机方向转型。不论是上游的器件供应商，还是下游的电机整机厂商，都在想方设法为客户提供更优的解决方案，以满足终端市场的应用需求。第19届(杭州)电机驱动与控制技术研讨会汇聚了来自灵动股份、PI、国民技术、卧龙电气、宝时得、江南电机、博世等电机行业上下游的专业人士，期间就电机行业在驱动与控制中的创新应用、对32位MCU应用需求和节能减排等话题进行了深度探讨。 　　 　　电机驱动与控制的创新应用 　　电机驱动与控制犹如电机技术发展的两驾马车。作为方案提供商，灵动股份其实一直在电机驱动和控制系列产品上花了很多精力，不断进行创新和应用迭代。目前灵动股份不仅提供算法的平台化解决方案，节省工程师学习时间，同时提高整个芯片的系统集成度，而且一直迭代不同控制方案上的算法。 　　其实不同的电机应用，都会有对应的项目难点。客户对于电机驱动芯片的高温、高湿、腐蚀、震动和可靠性上有很高的要求。如何做到更高的可靠性，更高的效率，更高的算力，并且实现更高的性价比，成为主要的产品问题。虽然有些要求相互之间矛盾，但灵动股份其实已经有了一些对应的办法。据了解，灵动股份的产品一直在迭代，他们用最新的工艺去使得产品的性价比做得更高，然后用最优的工艺设计和实验把产品质量可靠性问题解决，并取得良好效果。 　　PI应用工程师吴树禄介绍，PI提供了半桥的电机驱动解决方案，可以节省生产工艺，并且在内部做了各种保护机制，可以减少从产品设计开发到上市时间。尤其对于出口来说，PI通过了在北美市场上家电都需要的认证要求。相对来说，PI的器件效率会非常高，DEMO板几乎都做到99.2%以上，可以大大节省能源。 　　 　　吴树禄认为，从MCU控制角度来说，如果精度控制得越好，MCU的速度性能会进一步提升。基本上对于单相的电机控制，PI在节省成本，同时会去掉一些必要的硬件。如果能通过优化算法来解决，就可以大大减少PCB的成本和面积，提高生产工艺。 　　对于下游的电机整机厂商来说，以前电机使用铜和铁等材料，比较容易形成同质化竞争，企业的核心竞争力不强。产品数字化变革之后，电机变得更加智能，公司主要通过电机加控制、加模块的系统解决方案或者让电机带控制或模组，以成套的解决方案给到客户，以提高产品的竞争力，改善公司盈利能力。 　　从控制角度来讲，目前很多国产MCU对标瑞萨、ST等等进口MCU，国内成熟的软件也有，但是很多国产方案的启动可靠性、软件的兼容性等方面在苛刻的特殊环境下使用还是会有一些问题。控制产品的不良率、可靠性等方面，国内只能是通过增加它的余量来使用。 　　卧龙电气电控产品线所长胡锋表示：“从性能上来讲，我觉得应该倒是没有什么问题，但是响应方面可能不是它本身有问题，但是客户需求在提升，要求反应速度很快。MCU的底层算法存在的差距，我觉得可能还是要改。” 　　32位MCU在电机控制中的应用与需求 　　相比于8位MCU和16位MCU，32位MCU的运算能力更强，能满足高速处理的需求，多用于解决复杂场景的问题，目前已广泛应用于智能家电、智能家居以及智能电机等领域。 　　电机行业在智能化转型过程中，对32位MCU的需求也越来越多。据透露，卧龙电气目前在电机上基本都是使用32位MCU，使用量可达百万级。 　　苏泊尔厨卫工程师张中良就说道：“我进入电机行业后，在2016年已经经历过8位MCU和16位MCU的过程。现在32位MCU的领域，我认为已经有非常大的优势。因为这几年它的成本开始降下来，同时它的外设资源和内部可控的方法对于工程师来讲，已经越来越简单。” 　　据张中良介绍，目前变频技术对MCU的计算软件外设要求比较高，8位MCU和16位MCU已无法满足一些特殊的应用场景。MCU控制方面，公司产品使用32位MCU基本上也占据了百分之六七十。尤其是物联网的产品，8位MCU根本就没办法去满足应用需求。他认为，未来8位MCU和16位MCU应该会被32位MCU全面取代。 　　目前电动工具对尺寸的要求比较高，功率密度越做越大，因此电动工具对于电机控制主要是集成化的要求，一般32位MCU的ARM M0内核性能也基本够用，但是也不排除今后使用FOC控制方案。 　　对芯片而言，宝时得科技湛康认为，单片机集成化程度要高，需要集成运放比较器，预驱，甚至是IDO，可以大大减少线路板面积。因为工具小型化后，安装空间比较紧凑，需要PCB尺寸尽量小。 　　江南电机工程师王金海也表示：“随着电机控制发展越来越成熟化，我们作为电机的生产厂商，希望32位MCU以后能够做得更集成化，把更多保护功能、控制算法更贴合实际的应用场合。这是我们作为电机生产厂商的一个需求点。” 　　随着国内电机的市场发展对32位MCU的需求越来越大，国产芯片也在一步步提高。博世电动工具张跃栋认为，电动工具可能对32位MCU的性能方面要求没有那么高，但是现在国产化程度越来越高，国产MCU在价格方面的优势对整个行业的影响还是蛮大的。因为大家都是考虑到在稳定的情况下，想要价格相对更划算一点。 　　 　　根据下游客户的应用需求，灵动股份电机事业部负责人胡力兴认为，其实电机对MCU更多的是可靠性，包括在特殊环境的抗干扰性要求;其次是算力要求，集成要求以及电机MCU在保证可靠性下的性价比要求。相对而言，MCU集成度越高，整体系统的可靠性也越高，这是一个相辅相成的过程。灵动股份作为32位MCU产品供应商，在以上的应用需求都取得了改进与突破。 　　电机促进绿色低碳的措施与办法 　　在节能减排政策下，目前电机行业正处于智能化转型，提升电机效能对实现绿色低碳的帮助非常大。据统计，国内商业用大约电占全国用电80%，电机用电占整个商业用电的70%。到目前为止，BLDC电机占了很大比例的应用市场。 　　结合电机行业的特点，不论是传统的异步电机，还是感应电机，整机厂对电机的效率、噪声等方面都提出了更高的要求，正好契合用芯片控制转为BLDC电机，或者其他的高效能电机的大趋势。传统的电机行业能够在节能减排方面做出突出贡献，对行业的发展肯定会有积极的带动作用。 　　江南电机目前将现有工艺优化，进行小范围改造。比如通过优化设计来减少电器的用量，也相当于减少材料用量，也减少了铜和钢铁的损耗，达到节能减排效果。江南电机王金海表示：“如果后期要更大程度来优化，我们肯定还是要朝着高度智能化、集成化方向发展。” 　　卧龙电气每年都会做商业计划，每三年做中长期的产品规划。进一步了解，卧龙电气实际上非常专注研究对国家政策和客户需求。例如解读节能减排政策下，公司利用永磁电机、变频等技术来进行电机或者系统效率的提升，同时以客户为中心，进行需求的剖析挖掘，并且控制电机在生产过程中的排量，以实现低碳化目标。 　　另外关于电机实现绿色低碳的途径或措施，博世电动工具张跃栋也提出了自己的看法。一方面，降低器件的待机功耗，当设备待机不用时，功耗要做到低，也可以实现低碳高效。另一方面，虽然电动工具功率相对较小，但是也有很多能量不是用在电机上面。控制方面更加优化，能更有效地将能量有效利用在电机上面，减少更多的损耗。 　　随着算力价格慢慢变便宜，MOS相对于继电器的成本下降，BLDC电机开始越来越广地铺开。相对于有刷直流电机，BLDC电机本身会有更高的效率。 　　FOC控制算法相对于纯粹的方波控制而言，它会有更高的效率，因为电机自身无功率损耗导致发热也会更低。据介绍，灵动股份现在走的路就是BLDC电机控制，目的也是为国家的双碳减排政策做一些贡献。对于正弦的FOC控制，灵动股份也在不停改进算法，增加效率，以更好地达到低碳高效性能。 　　听听行业人士的参会体验与建议： 　　博世电动工具张跃栋：感受还是比较好的，见到了很多不一样的厂家，参观了他们最新的产品，了解他们现在能够做到什么程度，还是蛮好的。我觉得大家还是比较专注于介绍推广自己家的新产品，然后关于专业的知识可能就没有讲得特别多。我是比较想听到更多的行业干货分享。 　　 　　卧龙电气胡锋：我觉得大比特每年都在组织这种研讨会，应该对行业的方案商或者整机厂是挺好的。可能现在这几年受疫情的影响，我觉得其实像供应商的范围还可以再大一些。因为我今天看到这些供应商还是以国产为主，基本上平时也在打交道，都是老熟人，国外的供应商比较少。 　　实际上，我们其实平时看参加智能展，电机展比较多，跟格力、美的整机厂跑得更多一点，因为我们还是要了解客户的需求趋势。像我们这种规模的公司，其实我们哪怕不出去，也会有方案公司会来找我们的，我们的信息是不缺的。我们主要考虑产品的品质、产品的价格、产能和市场实际几个维度来选型。有一些国际的大厂，我们之前也接触比较多了，在这里面也看不到。 　　说实话，与一些小厂沟通意义也不是特别大，因为我们没那么多的精力，肯定不会用。实际上我们是希望成熟的厂家过来，不要让我们去帮他们去做实验，我们人员也不够。 　　宝时得科技湛康：其实这是我第二次参加了，就从本身举办的形式上来说，我觉得还是可以的。今年跟去年好像基本上是差不多。因为我从苏州过来，周边地理位置还是相对比较方便，包括中午吃饭，也有好几家可以提供餐饮。当然了,如果研讨会本身能够直接提供餐饮的话，这是最好的。 　　江南电机王金海：其实我是参加第二次了，我也参加过去年举办的，因为时间的关系也没有整天都听完。但是给我的感受，首先是展商肯定都是一些行业领军企业，包括国内顶级的专家，这方面我们是觉得办得非常好。然后会议组织也非常贴心，对参会工程师和其他嘉宾照顾得比较周到。后续可以的话，希望能够把产业上下游优势资源整合起来，给国内传统企业更多支持。 　　苏泊尔厨卫张中良：我感觉来到这里之后，第一个吸引我的是专业性品牌非常多，可以帮助我们工程师去做一个很好的选择，也为我们打开了进行一些技术交流和选型的途径。 　　这次举办的规模比较大，参与人员也是非常多，然后各个公司的专业工程师和资深专家讲解的水平也都是非常专业。我还是希望后期针对这种专业性的研讨会最好一年能够多举办几次。因为对于工程师来讲，现在获取的途径有限，你们在这个时候帮助工程师和芯片方案厂商提供这么一个平台，可以让他们更好地去对接。 　　PI吴树禄：我觉得大比特的号召力还是比较强的，会议室里基本上都坐满了，很多都在后面又搬凳子坐。会议安排也蛮合理的，包括我们入场还有提前的准备也做得非常好，希望大比特越做越好。 　　灵动股份胡力兴：我觉得研讨会有蛮多的客户，还碰到蛮多熟人，非常好。我们在这里可以和各行各业的同事进行交流，同时也能够看到友商在干什么，然后改进我们自己的一些策略。大比特是一个非常好的品牌，我们觉得我们还是要增加这种交流的机会，明年我们可能会参加更多的这种研讨会。 　　本文为哔哥哔特资讯原创文章，如需转载请在文前注明来源 搜索 复制

　　【哔哥哔特导读】作为终端应用产品的重要角色，BLDC电机控制器也将随着市场需求发生变化。 　　编者按： 　　与其他类型电机相比，BLDC电机具备高可靠性、低噪音、高效率、节能降耗等性能优势，并可在较宽调速范围内实现响应快、精度高的变速效果，充分契合终端应用领域对节能降耗、智能控制、用户体验等越来越高的要求。根据机构预测，2018年至2023年期间，中国BLDC电机市场规模年平均增速达15%。 　　而作为终端应用产品的重要角色，BLDC电机控制器的需求也将随之旺盛。同时伴随节能减排政策以及应用智能化程度加深，应用端对BLDC电机控制器性能和功能上的要求也越来越高。到底怎样的产品才能满足应用需求?BLDC电机控制器的主要应用领域在哪里?未来趋势又会怎么走? 　　本期《对话》栏目将以BLDC电机控制器为主题，邀请到半导体企业、BLDC电机控制器企业以及电机本体企业共同参与探讨BLDC电机控制器行业的热点话题，揭晓当前的应用和市场情况。以下是本期《对话》的具体问题。 　　对话问题导览： 　　1.作为应用方，您对BLDC电机控制器的主控芯片有哪些性能和功能上的诉求? 　　2.作为芯片设计企业，谈谈BLDC电机控制器主控芯片的应用。贵公司有何特点和优势? 　　3.BLDC电机控制器应用中，对功率器件是否也有相关的性能要求提高? 　　4.智能化趋势下，BLDC电机控制器的设计方向怎么样?提出了什么要求或挑战? 　　5.电机本体厂商对BLDC电机控制器的使用遇到了哪些困扰?有哪些具体要求? 　　6.针对BLDC电机控制器使用时出现保护措施不到位，经常会导致部分元器件烧坏的情况，您怎么看? 　　7.简要谈谈BLDC电机控制器的市场或应用趋势。 　　受访嘉宾： 　　 　　1.作为应用方，您对BLDC电机控制器的主控芯片有哪些性能和功能上的诉求? 　　德昌电机干金云：性能方面，主要体现在运行功耗要低，而且可靠性和耐用性要高，在严酷的条件下，要经得起产品的极限试验。环境温度方面，因为目前许多产品做得小型化，散漏方面都比较紧张，所以也有要求。 　　瑞德智能张均：主控芯片相对比较成熟和完善，我们大概需要的功能模块基本都已经包含。我们在选择的时候，首先性能要求考虑，第一是主频，就是对内核的要求。第二是资源，比如运放、比较器、模块等有没有做内置。如果有内置的话，对我们整个方案布局或者开发来说，就相对比较简洁。功能上其实更多考虑的就是集成度高低的问题。 　　拓邦股份郝才生：主控芯片应该是差不多快专用了，一般通用芯片适用不了电机控制，主要是ADC、PWM、运算速度的差别。整体来讲，主控芯片的主要特点，一是对内信号采集，二是对外是PWM发布，一进一出，这两方面比较重要。 　　高科润电子饶勇洲：我们有自己的软件和硬件，目前没遇到什么问题。主控芯片的使用上，基本还是看客户需求。在客户允许的成本范围内，根据客户需要的整个系统，选择对应的MCU。但一般会根据功能够不够用以及软件资源够不够这两方面考量。 　　朗特智能彭宗伟：现在主要是使用32位MCU，CPU的主频度高。PWM也要符合要求。 　　2.作为芯片设计企业，谈谈BLDC电机控制器主控芯片的应用。贵公司有何特点和优势? 　　灵动微电子胡力兴：由于BLDC应用范围广，所以需求也是多种多样。比如单相BLDC的客户会希望把霍尔传感器集成进去;小功率BLDC的客户会希望把MOSFET集成进去，做到更好的机电一体化;直流电机的客户会希望有Predriver也就是预驱;工业的客户对于芯片的可靠性，比如ESD、Latch up的抗性更高，碰到干扰时候芯片更加鲁邦。总而言之，更高的可靠性，更高的集成度，更高的性价比，更高的控制效率是大家对主控芯片的主要诉求。 　　为此，灵动微电子MCU不但集成了LDO、Predriver、运放、比较器等，部分芯片还集成了MOSFET。为满足客户的性价比要求，灵动微电子专门针对电机应用度身定做芯片，去除无用功能。而对于可靠性要求，灵动微电子多数芯片针对汽车客户而设计，在抗干扰和高可靠性方面有了长足的进展。 　　航顺芯片白海英：目前BLDC电机应用无处不在，主控芯片也层出不穷。目前BLDC电机控制器的趋势逐步迈向以32位MCU为主的高端控制，性能大大提升，主频也越来越高，集成度也大大提高，例如集成预驱、比较器、运放和电机硬件FOC算法等，并且整体的成本也会越来越低。航顺芯片推出BLDC电机驱动专用芯片HK32ASPIN010系列，主频高达96M，集成硬件FOC算法，内置比较器，适用于各种BLDC的应用场景。 　　 　　国民技术舒晓华：目前，BLDC电机控制器对主控芯片在性能和功能上的诉求主要体现在MCU高性能、电控算法高性能、电控技术集成化、电控技术SoC化等方面。 　　作为国内通用MCU、安全芯片的领军企业，国民技术基于对中国电机市场的深刻理解和核心技术驱动力，凭借在业内领先的MCU芯片与SoC技术，以及电机控制算法技术与BLDC电机方案，获得了众多行业客户的信赖，助力电机控制应用持续创新和能效提升。 　　凌鸥创芯黄致恺：凌鸥创芯的BLDC电机控制器目前在风扇灯市场具有一定的市场份额与优势，具有高度元件整合与算法优势，让客户能够快速且轻易地增加不同项目与型号。目前随着大家电的变频控制逐渐开始启动国产化，凌鸥创芯也专门为了大家电变频的应用上，开发相对应的产品，例如整合了600V高压的驱动与MCU，或是600V all in one产品，让冰箱变频板轻易实现从双面板到单面板;高主频192Mhz带有浮点计算FPU的大容量MCU，可以实践洗衣机主变一体与空调室外机的三合一功能，带来更多产品应用的优势。随着产品的迭代与工艺进步，车规认证的MCU也是外来重点之一，新能源车的电机数量远高于一般油车的数量，具有车规认证的LKS32AT085与带驱动的AT086，在汽车应用上是非常合适的MCU产品。 　　3.BLDC电机控制器应用中，对功率器件是否也有相关的性能要求提高? 　　灵动微电子胡力兴：是的。其实不只是功率器件，BLDC电机控制器对其他器件也提高了性能和可靠性的要求。目前第三代半导体器件的研发和推广正如火如荼地进行着，灵动微电子也在密切关注着新功率器件的发展。 　　航顺芯片白海英：目前在BLDC控制系统中，除了主控芯片，最关键的就是功率器件。如何降低功率管的开关损耗以及延长使用寿命是未来BLDC电机控制器长期面对的难题。随着新一代半导体的崛起，碳化硅的应用越来越多，功率器件体积可以做到越来越小，并且耐高温，耐腐蚀，功耗也将大幅降低。 　　德昌电机干金云：目前智能化对功率器件的性能要求还不是太迫切。现在技术上的控制，都是往电控方向考虑。 　　高科润电子饶勇洲：在我看来，基本上通用就行。相对于元器件本身，我们肯定会有一些参数的要求，比如耐压、开通时间和损耗等。调试过程中多多少少会遇到点问题，但是能解决。 　　瑞德智能张均：肯定有的，功率器件主要是它的参数和生产工艺。生产工艺做不好，温升情况各方面就会比较差。因为我们现在通常会碰到同样的一个方案，换几家的MOS或者IGBT，发现温升情况差别很远，相当于做得好不好，就会很明显。还有产品体积对整个封装来说也有要求。 　　拓邦股份郝才生：我们肯定是希望功率器件内阻越小越好。 　　力辉电机易恭才：对我们来讲，因为应用不同，控制器上的功率器件也是不同的，都是针对不同应用去找各家做专门的调试或软件协议。 　　朗特智能彭宗伟：功率器件要么用MOS，要么用IPM。目前市面上的功率器件，只要能把它转起来，基本上可以满足要求。如果要达到更高的要求，可能还需要进一步地筛选。 　　捷捷微电于玮诏：我觉得如果纯粹从一个简单的参数去看，会要求MOS的内阻很低。温度反而是次要的，因为它需要用系统的方式做验证。所以判断一个功率器件合不合用，不能够单从它的特性来做决定，而是要在实际测试上发现是否有问题。当控制器的供应商跟MOS提供商花了时间设计好PCB，在软件上进行部分调整。之后即使换了MOS，也能在半年到一年内都没有出现重大问题，这样就能减少风险。 　　凌鸥创芯黄致恺：功率器件对于电机控制器也是非常关键的元件之一，其导通内阻、导通延迟时间、关断延迟时间、输入电容都是很关键的参数，可以影响驱动控制器的效率，发热，高转速，性能。越好的设计，能效(更低的切换损失)可以有更好的表现，同时功率器件的可靠度也是非常要求的。当可靠度太低时，烧器件、一致性不好等都会造成控制器异常等产品不良的情况。 　　华羿微电张旭生：目前对于BLDC电机控制器市场向着两大方向去发展，一方面是大扭矩、高转速、大功率，另一方面是高功率密度、小体积。这都对于MOS的动态参数、导通内阻、抗冲击性、功率密度等各项性能提出了新的挑战。 　　华羿微电针对此市场领域需求，不仅在原有传统封装的基础上拓展了TOLL、TO-263-6L等高功率密度封装形式来满足终端对于功率密度、散热方面的需求;还依次针对传统电机驱动领域推出了HY Trench MOS®系列产品;园林工具、电动工具等大功率、高扭矩电机驱动领域推出了超低内阻(最低至0.38mΩ)、高抗冲击的RobustFET®;以及针对FOC、风扇、工控、AGV、白色家电等领域推出了优动态、低内阻的DynaMOS®，以此全方面的满足市场应用需求。 　　 　　4.智能化趋势下，BLDC电机控制器的设计方向怎么样?提出了什么要求或挑战? 　　瑞德智能张均：智能化趋势下，BLDC电机控制器的整体设计方向是要求集成度越来越高，体积越来越小，以及成本是越来越有优势。通常随着集成度做得越高，我们选择的主动性就越强。因为成本是指整套方案的，集成度对于整套方案的成本影响都很明显。 　　凌鸥创芯黄致恺：智能化表示BLDC电机控制器需要更多的人机互动或是更多的功能，手机透过蓝牙或是Wi-Fi在人机交互的过程中是目前常见的手段之一，所以BLDC电机控制器里面的MCU发展，整合蓝牙功能或协议站功能是目前比较多的要求与挑战，其次是增加flash空间大小与串口，以满足设计更多的智能功能或是外接功能模块。 　　力辉电机易恭才：整体来讲，集成化方向会比较明显。芯片集成度提升，就意味着PCBA板设计越简单，其他的元器件用得越少，整体加工工艺提升都是显而易见，次品率和成本也会下降。目前多数芯片公司直接找对应的电机厂商合作。例如他们对某个行业感兴趣，就专攻一两个应用领域，把我们需要的功能揉进去，进行芯片设计升级。我们提供电机部分，他们提供配套的芯片部分。 　　华羿微电张旭生：智能化发展是未来电子领域的必然趋势，此时BLDC电机控制器可能不再是一个单纯的电机驱动，还要具有数据采集、数据传输、物联网交互、人机交互等功能，甚至未来AI算法、大数据算法等也是智能化的基本要素。 　　因此，在BLDC电机控制器设计上，功率部分、控制部分的分立是一个必然的趋势与方法。而对于方案设计，除了基本电驱性能外，可能还要兼顾以往不太关注的EMC、高次谐波、效率等性能，以应对通讯、数据采集等功能要求。而在硬件方面，智能化的趋势少不了众多模拟IC、MCU、AI芯片、物联网IC等，目前大多数都是依赖于进口，最终还是归根于在成本、供货与国产化替代因素，这也是对未来国产半导体领域的一个重大挑战。 　　高科润电子饶勇洲：我们基本上还是看客户需求。客户想要什么样子，我们做成什么样子。目前小型化趋势肯定有的，但以前有很多类似芯片出来，跟现在都差不多，没有太大的变化。有些客户要求小型化，但成本会更高一点。 　　和而泰鲁么尘：BLDC电机控制器在设计的过程中，会把电机运行的参数收集起来，以能更好地评估电机以及产品的运作状态。 　　国民技术舒晓华：随着智能化技术发展以及国家在提升能效要求方面的法规与政策驱动，人们对产品在环保节能、舒适性、高效率等方面的要求越来越高。变频控制技术可以较好地满足这一需求，成为当前BLDC电机主要发展方向。BLDC电机变频控制在设计上存在如下要求：控制器采用高集成度主控MCU，减少外围器件，缩小PCB尺寸，降低成本并增加环境友好性;确保电机转速平稳，无明显电流噪声，以提升舒适度;根据目标转速快速响应，提高电机控制效率。 　　5.电机本体厂商对BLDC电机控制器的使用遇到了哪些困扰?有哪些具体要求? 　　德昌电机干金云：德昌电机拥有五六十个工程师的电子开发团队，目前使用的都是自己开发的控制器。主要是元器件的成本，特别是芯片涨得比较厉害，功率器件也涨，连电阻、电容都跟着涨。 　　友贸电机张天刚：短时间做出来觉得可以，那不意味着真正成功。只有可靠、耐用、寿命等性能达到客户要求才行。 　　力辉电机易恭才：控制器中在设计过程中，没办法百分百预防出现这样或那样的问题，很多bug在使用时才逐步出现。主要问题是不兼容、互相冲突，或者保护措施不够，造成部分元器件烧掉，容易显示错误信号等。 　　其实我们对上游的控制器企业要求最多的实际上就是集成度越高越好，元器件使用数量越少越，相应的整体成本就越低。现有的芯片主要是电流和功率两个方面应用还不够。就算勉强用上，但它的散热也不行，最后温度超出了要求，就会有一定的风险出来。 　　6.针对BLDC电机控制器使用时出现保护措施不到位，经常会导致部分元器件烧坏的情况，您怎么看? 　　和而泰鲁么尘：这种情况有时候确实会出现。这就是刚开始生产产品的时候，可能测试不全面。设计方面，与本身软硬保护是否做到位，以及设计的余量是否留足有关。另外器件选型时，可能受到成本的压力，所选器件的阈值降额，使用时超限度，造成过流或过压，导致产品损坏。也有可能是使用的部分国产替代产品质量还不过关。 　　朗特智能彭宗伟：可能是负反馈上没有做好。功率器件的内阻太高，温度上升，出现发烫，就会容易烧掉。 　　7.简要谈谈BLDC电机控制器的市场或应用趋势。 　　灵动微电子胡力兴：BLDC电机市场极其广泛。之前市场上很多应用都是BDC的电机，BDC电机有控制简单，控制电路成本低廉的特点。但随着MCU的普及与成本降低，BLDC电机具有更高的转矩密度，更小的震动噪音等特点开始受到欢迎。而当前算力成本进一步降低，使得FOC算法开始超过方波控制算法，被越来越多的应用所接受。 　　BLDC电机控制器的应用趋势永远是更高的可靠性，更高的集成度，更高的性价比，更高的控制效率。所以BLDC电机控制器的集成化，专用化趋势将进一步凸显。 　　航顺芯片白海英：目前BLDC电机市场呈现快速增长的势态，汽车、家电、工具、伺服等行业对BLDC的应用需求激增，导致此行业的景气度快速提升。相关方案公司以及MCU企业都纷纷加入，分食市场红利。目前BLDC电机应用上逐步由方波转向FOC算法，但算法都各有千秋，其中硬件加速算法越来越受算法工程师青睐。航顺HK32MCU针对电机的应用将逐步推出多款高性能的BLDC主控产品。 　　 　　德昌电机干金云：目前电机使用的都是正弦波的控制方式，BLDC电机是趋势，现在新能源车都会用到，因为牵扯到平稳性和震动噪音方面的问题。一般来说，电机电池兼容要做到5级，几乎是不可能，所以就换用无刷电机。我们产品主要应用在新能源汽车、水泵、离合器等领域。 　　友贸电机张天刚：希望国产的主控芯片尽快国产化，别被国外卡脖子，这是我最大的心愿，我想大家都这么想的。目前BLDC电机控制器的应用已经渗透到大部分行业，只是所占比重多与少不一样，主要往新能源汽车、电动工具等领域应用比较多。 　　高科润电子饶勇洲：我觉得市场空间挺大。基本上，吹风机、汽车、玩具、老人代步车和家用风扇等方面都会用到。 　　瑞德智能张均：基于BLDC电机震动小，噪音小，性能高，节能效率高、寿命长等特点，整个市场的趋势都是在往直流变频方向发展。整体来讲，目前BLDC电机控制器市场占比的份额相对来说还很小，随着应用的广泛扩大，BLDC电机控制器市场的增长空间其实还非常大。 　　拓邦股份郝才生：目前BLDC电机控制器主要在白色家电、航模、工具和空气动力学四大应用领域的市场占比较大，基本已经能把整个出货量囊括。 　　力辉电机易恭才：目前最大的市场实际上是在吸尘器，整个设计方面实现创新后，基本被戴森推翻，而且全球其他厂商占据了80%的市场量，其他小厂就做得较少。除了吸尘器设备的升级换代，风扇、洗涤、泵类、电动工具等市场基本上都会被BLDC电机取代。 　　朗特智能彭宗伟：因为BLDC电机比较节能、转速高以及噪音小，目前在变频空调、冰箱、洗衣机等中高端家电应用较多。只要价格能承受得住，其他带电机转动的设备都能用。 　　和而泰鲁么尘：从成本上来说，BLDC电机控制器整体方案价格可能相对会高一点，但是随着整体设计的优化和国产替代化的进程加速，包括电机本身的整套控制系统综合成本还是在下降。另外从需求上看，对噪音有强要求的应用场景，还是比较有市场。国家双碳目标下，随着节能减排的推广力度加大，BLDC电机控制器肯定也会是一个市场。从技术上来讲， BLDC电机肯定是我们比较推崇的一种方式。目前BLDC电机控制器在电动工具、吊扇、空调、冰箱、洗衣机等领域应用比较多。 　　国民技术舒晓华：BLDC电机控制器市场或应用方面，不仅直流无刷电机正在代替有刷电机，而且电机变频控制普及率快速提高，行业应用对高效节能的要求越来越高。 　　 　　国民技术电机MCU芯片系列产品全面覆盖高、中、低各类电机应用需求，目前N32G455高性能系列、N32G435高性价比系列以及N32G030低成本系列等芯片均已经获得了行业客户的大规模应用和认可，被广泛应用于扫地机、冰箱、空调、无人机、云台、高速风机、水泵、电动自行车、伺服控制器、工业变频器、电梯控制、AGV、车灯、自动升窗器等各种电机应用场景，覆盖家居家电、消费电子、绿色出行、工业控制、汽车电子等多个应用领域。 　　凌鸥创芯黄致恺：BLDC电机控制器的发展趋势，性能与成本是两大方向。早期控制器主控芯片以ASIC或是DSP为主;ASIC因为使用简单，在小电机上深受欢迎，从小型散热风扇到家用通风扇都可以见到其应用;DSP具有高计算能力，高主频等优势，多应用在工业变频器等比较复杂的环境，但价格与成本较高。随着半导体工艺的发展，以e flash为主的控制器成为主流，周围的OPA(运算放大器)、ACMP(比较器)、LDO还有驱动(Gate Driver)整合进单一封装也是市场常见的方案，具有高集成等优点，可以使PCBA上的元件数量减少，减少PCB的面积，同时增加生产的量率，使得整体BOM成本的降低。 　　华羿微电张旭生：BLDC电机控制器领域是一个较大的市场领域。目前针对于终端客户群体或使用领域可以分为：如以扫地机、吸尘器为代表白色家电领域;伐木机、电扳手等为代表的电动工具及园林工具领域;电摩、滑板车等为代表的交通工具领域、无人机、童车玩具等为代表的消费类领域，机器人、3D打印机、AGV为代表的工业领域;以及最新的车载电驱的汽车电子领域。 　　从这些应用领域出现的时间线与要求也可以看到，BLDC市场未来必定趋向于高效化、小体积化及绿色化。此外其会逐步地替代如燃油园林工具等传统机械动力源，以及如空调、空气净化器等交流电机白电领域。 　　结语 　　目前，BLDC电机控制器已广泛应用于白电、风机、电动工具和泵类等众多领域。从需求来看，行业下游的应用端越来越青睐于拥有高集成度、高可靠性、高效率、低噪音且可以完成复杂任务等特性的BLDC电机控制器。随着主控芯片、功率器件等半导体器件的优化升级以及节能减排的政策推动，BLDC电机控制器的性能和成本优势将会更加明显。 　　相信凭借其独特优势，BLDC电机将逐步取代传统电机，成为电机领域的应用主流。而BLDC电机控制器的市场空间也将随之扩大。在市场应用的推动下，BLDC电机控制器未来也将会朝着集成化、小型化、定制化方向深入发展。 　　本文为哔哥哔特资讯原创文章，如需转载请在文前注明来源 搜索 复制

　　【哔哥哔特导读】电机产业持续创新发展，BLDC电机将成应用主流。 　　2022年6月10日，2022’中国电机智造与创新应用暨电机产业链交流会(春季)在深圳宝安区登喜路国际大酒店2楼国际厅圆满落幕。电机产业链交流会进行期间，半导体器件应用网记者采访到了电机产业链的半导体企业、电机控制器企业和电机本体企业等参会工程师及资深行业人士，就电机行业的热点话题和参会体验展开了探讨。 　　 　　自动化、智能化趋势下的电机应用市场变化 　　目前伴随电机自动化、智能化的持续发展，电机的市场和应用也发生了极大的变化。相比前些年，市场更多的是使用有刷直流电机，因为它比较简单，控制方便，但是寿命较短。目前BLDC电机凭借高效、噪音较低和寿命较长三个优点，在智能化和自动化设备上替代有刷直流电机的趋势非常明显。 　　拓邦股份研发部工程师殷正还认为，由于永磁同步电机对永磁体的依赖程度较高，而永磁体的价格又受稀土价格的影响，一些不依赖稀土材料，同时又能达到与永磁同步电机相同性能要求的电机受到市场欢迎。因此开关磁阻电机、同步磁阻电机也开始推出来。电机应用逐渐往更高效、更节能的方向转变。 　　也正是因为市场应用需求，原厂技术支持能力不断提高，且由于后进者初始接触的技术平台不断提升，电机市场的要求从够用、能用变成好用、实用。无感弦波基本成为新兴行业电机驱动标配。捷和电机研发部副经理阮国贤认为，随着各厂商基础平台的逐渐搭建完成，研发资源的积累，市场内后进者的追赶速度不断提高，市场蓝海红海转换速度不断加快。 　　此外，经过中国IC电子行业的长期努力，其成本急剧降低，同时方案商以及IC厂投入大量研发情况下，目前电机应用越来越简单。尤其自动化方面，愈来愈被无刷直流永磁同步来取代。智能化方面，以前的有刷直流电机以及异步电机必须要通过大量的外围传感器设备来达到智能，但是对于本身已经集成了很多位置传感、电流传感的无刷直流电机、永磁同步电机来讲，能更好地推动智能化趋势发展。 　　恒驱电机总经办总经理张宸华表示，以后的永磁同步以及BLDC电机会向轻量化、小型化、微型化以及传感化的方向发展，电机集成度会大大增加。 　　电机驱动与控制技术持续提升的瓶颈在哪里? 　　至于提升的瓶颈，殷正认为主要是比较受限于单片机的性能。他表示：“因为我们做产品希望有一个性价比，就是想要用更便宜的东西做出更好的产品。如果选便宜的MCU，可能性能上就很难满足，但是选贵了，又卖不出去。因此希望能有一个比较好的芯片，又便宜又好用，还能满足FOC控制。” 　　对于单片机的总体性能要求，他认为MCU需要FOC控制的整个计算环路，包含存储、开根号以及正弦、余弦的三角函数变化计算。如果单片机自带硬件计算器更好。部分带特定功能的单片机，做替代方案时比较困难。如果单片机生产周期比较长，供货又紧张，那么就需要两套方案同时进行。 　　目前驱动算法速度相对较易能触摸到硬件的各种极限瓶颈，导致很多功夫消耗在处理响应延时和信号的离散处理上。阮国贤更加期待国产的功率器件及相关芯片的性能尽快赶上。尤其是合理损耗下的器件响应时间、信号稳定性等问题需要进一步解放算法算力，性能得到改善。 　　张宸华则告诉记者，目前电机驱动与控制技术基本上朝着低速大扭距、高速大功率两个方向发展，但还需要科研人员和公司的技术人员继续研究。由于电机转速快、功率大，传统IGBT和MOS管无法适应，而转速较高、开关损耗低的碳化硅IGBT技术相对可以适应。但是目前要解决这一问题，不光控制系统要解决，功率模块也要解决。另外氢燃的电池要求无油化、长寿命，大多会选用的空气动压轴承。但是目前中国大陆没有这类技术，基本上在日本和台湾。 　　影响行业健康发展的主要阻碍与建议 　　一位消费电子行业的资深从业人员告诉记者：“我主要就是来听电机机械方面的内容，因为我们也确实遇到电机机械检测的相关问题，也在这方面有一些疑问。除此之外，在我们实际的工程中，可能零部件的精度和我们的需求是有一些偏差的。电机零部件的加工工艺、稳定性和功率，有时候是达不到我们的要求。” 　　针对这方面提升或改进办法，他认为，现在尤其是华南地区零部件及供应商数量非常多，但是规模大小不一，这样对控制成本和提高行业的整体水平非常不利。需要把这些资源要整合起来，然后在工艺和制造方面进行技术攻坚，提高制程的稳定性。 　　另外受到芯片涨价、缺货的影响，国产芯片迎来了发展机遇，目前国产芯片的使用率大大提高。但对于国产芯片替代是否达到预期，殷正表示：“国产芯片毕竟性能上标签的参数都很好，但是抗干扰能力等方面还是缺乏经验。沟通中发现，很多供应商可能做的实验较少，芯片开发周期比较短，产品迭代也比较少，受到市场检验的时间比较短。我们遇到的问题，他们从来都没见过，所以需要一个共同成长的过程，只能相互沟通，尽量克服。” 　　BLDC电机的市场应用和布局 　　与传统电机比较，BLDC电机在效率、长寿命和污染方面的优势明显。随着技术发展以及中国企业的参与加入，无刷直流电机的用途越来越广，市场越来越大，但其应用还是受到成本等方面的限制。随着环保节能的政策出台，将会极大地推动BLDC电机的发展。据Grand ViewResearch统计，2021年BLDC电机的市场规模为180多亿美元，且未来几年将会以5.7%的年复合增长率持续增长，到2025年将会达到223亿美元市场规模。在相关报告，未来BLDC电机使用量比较大的应用市场主要有汽车、5G、无人机/水下机器人、电踏车/电动车、工业机器人、风机、压缩机、电动工具、泵类和个人保健护理等。 　　据芯达茂业务经理薄海亮介绍，芯达茂在BLDC电机市场中,推出IGBT(650V /1200V系列)及SiC等功率器件,涉及领域广。650V系列主要的优势是采用微沟槽+场截止工艺,晶片结温高,切换损耗低,工作频率高。另外1200V系列调整电流斜率,能使EMI抑制的成本降低,进一步降低FRD短路电流,综合效率高。SiC系列基于Cree晶片加以优化，其优势众所周知。 　　 　　必易微最近刚在科创板成功上市，电机产品线相对来说是一个比较新的产品线。集团副总裁/电机驱动产品线总经理喻辉洁表示：“目前主要以单相电机为主，切入市场。主要的原因是相比三相电机，单相电机有巨大的市场容量，另外我们很多是家电类客户，单相电机的产品非常多。除了主打的单相交流电机，我们今年推的产品方案包括调压高频转播调压调速的方案、单向高压直流的SoC调试产品以及单向无感霍尔BLDC电机方案。不仅大幅度降低成本，而且能够满足客户的应用需求。” 　　关于在电机应用领域市场布局和产品规划，进一步了解到，芯达茂功率器件产品主要以SiC为主，IGBT为辅;电机驱动部分，无位置传感器电机控制也开发了多项技术。芯达茂研发副总李邦能补充道：“针对电机驱动算法的电机无感趋势，我们部分功率器件产品的安规认证已经接近尾声。对于后续的驱动部分产品，也都会比较有市场竞争力。” 　　虽然BLDC电机逐渐替代交流电机是目前的大趋势，但交流电机还是占据了绝大部分市场容量。喻辉洁表示：“我们希望接下来与国内一流的家电客户、电机厂，共同把交流电机的效率从20%~30%提高到55%~60%。一方面可以将交流电机的成本做得更低，同时配合我们的产品，使得交流电机的生产成为标准化的工艺过程。” 　　电机行业专业听众参会体验及建议 　　此次电机产业链交流会的参会人员达到480余人，汇聚电机产业链的资深技术人员和管理人员等，打造了一场别开生面的行业盛会。 　　殷正(拓邦股份研发部工程师)告诉记者：“这应该是我每一年都会来参加的一个论坛。每次感觉体验都挺好，因为真的能感觉到每年都挺用心的在办。主办方把电机行业内比较专业的供应商聚集到一起。同时听电机驱动行业的供应商及专家介绍算法和新的芯片，对我的工作也是比较有帮助的。因为我要满足客户的需求，我就知道我能买到什么产品。然后在客户有需求的情况下，可以很快找到这些供应商，买到想要的芯片、MOS管、电容、电阻等。所以我觉得这类研讨会是比较具有针对性。另外，大比特的服务也比较好，每一次展会之前会发短信，然后微信联系。展会过程中还会去问有没有需要之类的。” 　　 　　阮国贤(捷和电机研发部副经理)表示，此次电机产业链交流会提供了一个获取目前各电机行业厂商最新资源的平台，有希望后续进一步合作。同时他建议可以让原厂更多展示DEMO，有实物可以更直观的探讨。 　　另外一位消费电子行业的资深从业人员建议：“作为电机机械结构工程师，整个会议下来，我看到是电机制造和创新应用，我觉得不够深入。本来想看下有什么新的电机构型，包括一些提高电机效率的电磁方面和结构方面的创新的方案。很多前沿的技术在这里其实没有得到体现。研讨会进行前期主要偏控制内容，就真正跟电机结构方面有一点关系。” 　　当问及参会前想要获取哪些信息时，他告诉记者：“主要是有哪些新的电机构型，然后这些新的构型对在产品上的应用有什么好处，以及有什么新的提高电机效率的工艺或方法等等。” 　　同时张宸华(恒驱电机总经办总经理)也表示：“感受挺深的。因为我刚刚听了一个高压单芯片的集成方案，感觉目前的技术发展还很不错，而且发展速度出乎我的意料。这个平台其实提供得很好。一个是IC厂技术集成方案需要做推广，二是对于电机厂的应用端需要这方面的信息判断。因为必须要结合最新的一些技术，我才能对我的产品发展方向做出及时调整。如果单独交流，可能到我们公司介绍时才能了解。一起介绍反而很好，这样可以对比供应商的技术优劣，沟通交流需要解决的方案痛点。” 　　结语： 　　总的来说，目前电机应用市场发生了很大的变化。BLDC电机作为市场大趋势，其发展走向是电机行业关注的重点。但BLDC 电机还处于起步阶段，应用场景也是百花齐放，未来还有更多应用等待挖掘。此外，相信通过这场电机产业链交流会，半导体供应商、电机控制器厂商以及电机本体厂商都有更清晰的认识和了解。同时在智能化、自动化趋势下，历经电机产业链间的多方深入交流，将会促使电机行业焕发出新的面貌和活力。 　　本文为哔哥哔特资讯原创文章，如需转载请在文前注明来源 搜索 复制