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BLDC市场快速增长,平台化解决方案来帮忙

发布时间:2019-03-15 10:10 浏览次数:
随着中国家电业执行5级能效标准,能效标准变得更加严格,变频电机市场转热。 据市场预测,2010年至2022年,家电变频电机中的半导体含量将实现8倍增长。这些趋势都有助于未来几年BLDC市场快速增长。 这几年,不少公司开始在BLDC市场发力,比如本土的峰岹科技、士兰微,以及大华技术等,他们纷纷推出自己的BLDC驱动解决方案,与国际厂商同台竞技。当然,国际厂商们在BLDC驱动方面从来都未缺席,比如环亚国际娱乐ST就在跟随市场的发展,推出相应的解决方案。 加强本土支持 意法半导体(ST)有限公司亚州区功率及分立器件市场部高级总监沐杰励在接受《电子发烧友》采访时表示,ST一直都非常重视BLDC电机驱动器市场,并且为市场提供功能广泛、不同功率的工业和汽车产品组合,提供核心组件,例如MCU变频器/转换器/电源用功率器件、单片电机驱动器,以及模拟器件和MEMS传感器件等产品。 沐杰励,意法半导体有限公司亚州区功率及分立器件市场部高级总监 图1:意法半导体(ST)有限公司亚州区功率及分立器件市场部高级总监沐杰励 他还特意强调,为了更方便服务中国市场,ST专门在深圳设立了研发中心,该研发中心主要致力于洗衣机、冰箱、空调等电机应用的开发。而这些应用正是这几年推动BLDC市场增长的驱动力。 除此之外,沐杰励还认为目前汽车市场也在发生着一个巨大的变化,那就是基于BLDC的新能源汽车正在崛起,特别是在中国。 在全球范围内,基础设施对于新能源汽车是一个非常大的挑战(充电桩、电池回收、推动大规模生产实现规模经济的鼓励政策),在政府规划实施有效到位的国家地区,投资巨大的汽车制造商和半导体供应商正在推动新能源汽车发展。 在沐杰励看来,ST是“碳化硅”革命的先驱,是一家大规模生产汽车级碳化硅的半导体公司,并制定、实施了一个明确的发展目标:通过器件和解决方案创新巩固在动力系统和充电功能市场的领先地位。今年1月,ST与Cree签署了长期碳化硅晶圆供应协议。今年2月, ST签署了收购瑞典碳化硅晶圆制造商Norstel AB多数股权的兼并协议。这些举措将扩大ST的碳化硅生态系统,增强ST供应链的灵活性,满足汽车和工业应用快速增长的需求。 如何应对BLDC市场变化 那么,ST会如何应对BLDC市场的变化呢?意法半导体华东区微控制器微处理器市场产品经理卢永海认为,平台化是电机应用开发的一种趋势。“因为,它可以大大减少开发人员的时间和成本。因此,我们建议客户在选择BLDC产品和解决方案时,应考虑平台化解决方案,并选择一个覆盖广泛的开发平台。”卢永海对《电子发烧友》表示。 意法半导体华东区微控制器微处理器市场产品经理卢永海 图2:意法半导体华东区微控制器微处理器市场产品经理卢永海。 卢永海还指出,这个平台最好可以覆盖从低成本到高性能的功能,从低端到中高端的产品组合,同时还能确保功率和电压的广泛可扩展性。 他也提到了具体的解决方案,比如在硬件方面,STM32G0系列是基于Cortex-M0 +内核的运行频率64MHz的入门级32位MCU,可满足低成本BLDC应用的要求; STM32F3系列是基于Cortex-M4内核的运行频率72MHz的主流微控制器,适用于中档电机应用; STM32F4 / F7 / H7是基于Cortex-M4 / M7内核的180MHZ / 216MHZ / 400MHZ的高性能MCU,适用于高端电机控制应用。 同时沐杰励还补充了ST在功率模块和软件方面的支持。 关于功率模块,ST在工业电源应用市场提供内置6个IGBT的ACEPACK功率模块和CIB(转换器+逆变器+制动单元)拓扑结构,目标应用包括工业电机驱动器、太阳能板、焊接工具和电源管理解决方案。 对于功率级别,ST掌握了所有的功率技术(沟栅IGBT、超结MOSFET、碳化硅MOSFET和二极管)。整个产品范围覆盖从极低电压到1200V的工业和汽车级产品,包括SLLIMM IPM系列(600V,1A至35A)、ACEPACK PM系列(最高1200V,75A)和各种分立封装产品,所有产品都方便系统集成。 在软件方面,ST提供完整的生态系统,包括电机控制软件库、电机驱动参数设置和调试图形用户界面软件GUI、文档以及STM32电机控制MCU开源代码。 他还特别指出,“为了方便客户设计,ST网站提供一个几乎无所不包的应用树形图,每个“叶子”都有一个框图,以及为该功能推荐的器件和相关文档。” 对于现在市面上不同的BLDC整体解决方案,沐杰励分析说,“不同的架构满足不同的应用要求。比如有的应用需要高集成度,实现小型化和节省空间,也有的应用可能需要简化工艺、BOM或库存管理、或者是热管理优化、组件之间的功能交叉,以及封装标准化等等。” 他认为这些要求是保证客户产品成功的基础。沐杰励指出,通过与电机控制设计市场的客户合作,ST将产品线有机地组合起来,提供MCU或MCU +模拟功能(例如STM32F3)、SIP(例如STSPIN32F0)、IPM(例如SLLIMM系列)、半桥或6合1预驱动器(例如L639x系列)、PM(ACEPACK系列),可以确保器件选型能完美适合客户首选架构。 此外,ST在多年前就推出了专有的“Motor Profiler”电机评估算法,用于在STM32 MCU和ST功率器件上运行。 “这个硬件+固件的智能分析功能可在数秒内测量出BLDC电机系统的所有参数,比如电阻电感、反电动势,以及一些负载特性)并调整相关的驱动变量。” 沐杰励解释说。 因此,使用该电机评估算法,可以让工程师的工作得到简化,在实验室,或者现场时,无需准备,或携带昂贵的仪器,因为被测系统本身就是一个测量仪器。 结语 也就是说,为了更好地应对BLDC市场的增长需求,ST会持续推出新产品,平台化解决方案,以及专有的电机评估算法来应对。