隨著節能成為范圍關注的焦點，電機設計的能效也日益成為一個引人關注的問題。電機驅動產品不斷配合行業發展的趨勢，幫助設計人員提升能效、降低能耗、提高可靠性、減少元件數量等等，在實現節能方面發揮著積極的作用。 （恒溫泵）

    電機(ji)市場發展(zhan)趨(qu)勢

    歷經百(bai)年的(de)發展，電機的(de)應(ying)(ying)用領域已(yi)非常廣泛(fan)。安森美半導體的(de)電機驅(qu)動產品覆蓋的(de)汽車(che)及工業等(deng)領域的(de)應(ying)(ying)用，正(zheng)是電機市場主(zhu)要趨勢的(de)一(yi)個縮影(ying)。

    首(shou)先是汽車電(dian)(dian)氣(qi)化的(de)趨勢，即汽車制造(zao)商用(yong)(yong)集成的(de)高能(neng)效電(dian)(dian)機(ji)傳統(tong)內燃引擎動力，通常(chang)是用(yong)(yong)無(wu)刷(shua)直流（BLDC）電(dian)(dian)機(ji)皮帶和齒輪驅動，用(yong)(yong)于(yu)引擎蓋下的(de)輔助元件(jian)，如(ru)泵(beng)、閥、供暖(nuan)及空調、風(feng)扇等。由于(yu)BLDC電(dian)(dian)機(ji)具有相當優異(yi)的(de)性(xing)能(neng)，也開始(shi)進入傳統(tong)上采(cai)用(yong)(yong)有刷(shua)直流（BDC）電(dian)(dian)機(ji)方(fang)案的(de)其他應用(yong)(yong)。

    另一個趨勢(shi)是應用裝(zhuang)配(pei)率的提升(sheng)增加了電機(ji)(ji)的安裝(zhuang)數量，如電機(ji)(ji)化(hua)供暖(nuan)通(tong)風空調（HVAC）氣瓣控制(zhi)（主要(yao)用于有刷直流(liu)及單極步進電機(ji)(ji)）也開始應用于較低端汽(qi)車的HVAC系統。

    BLDC電(dian)機(ji)在工業及電(dian)信中的應用(yong)也越來越普遍。典型(xing)應用(yong)包括(kuo)風扇、鼓風機(ji)、泵及壓(ya)縮機(ji)。BLDC電(dian)機(ji)的能(neng)效比交(jiao)流電(dian)機(ji)或開關磁阻電(dian)機(ji)更高。BLDC電(dian)機(ji)能(neng)實現(xian)低(di)成本變速應用(yong)，特別是用(yong)于集(ji)成了(le)無傳(chuan)感器換相算法(fa)，從而能(neng)夠省卻外(wai)部傳(chuan)感器。

    節能趨勢對電機(ji)驅(qu)動應用的新要求

    能源成(cheng)本通(tong)常是電機(ji)(ji)整個(ge)壽(shou)命周期成(cheng)本zui主(zhu)要的部分。因(yin)此，采用更的電機(ji)(ji)可以節約大量能源。

    節能(neng)(neng)趨勢對電(dian)(dian)(dian)機(ji)驅(qu)(qu)動(dong)的(de)(de)(de)新要(yao)(yao)求包括幾個方(fang)(fang)面，其(qi)一，能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)是由所(suo)選(xuan)擇的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)機(ji)技術及電(dian)(dian)(dian)機(ji)結構決定的(de)(de)(de)，因此要(yao)(yao)求選(xuan)擇能(neng)(neng)將電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換為機(ji)械能(neng)(neng)的(de)(de)(de)比例(li)提升至zui高的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)機(ji)。其(qi)次，要(yao)(yao)選(xuan)擇可(ke)以將驅(qu)(qu)動(dong)器(qi)的(de)(de)(de)功(gong)耗降至zui低并提高能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)(dian)路。其(qi)三，要(yao)(yao)通過提升電(dian)(dian)(dian)機(ji)驅(qu)(qu)動(dong)智(zhi)能(neng)(neng)來實現(xian)優化的(de)(de)(de)能(neng)(neng)耗方(fang)(fang)案。

    此外，一些(xie)應用(yong)還(huan)要求系統中不(bu)使(shi)用(yong)有刷(shua)電(dian)機（使(shi)用(yong)步(bu)進或無刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機）；而使(shi)用(yong)無傳(chuan)感器(qi)換相（不(bu)使(shi)用(yong)電(dian)位(wei)計或霍爾(er)傳(chuan)感器(qi)反饋）、嵌入(ru)運動(dong)控制算法（用(yong)于低動(dong)力應用(yong)），將能效提到zui高，降低可聽噪聲，改善電(dian)磁干擾（EMC）性能等。另外，還(huan)有一些(xie)應用(yong)需要將驅(qu)動(dong)電(dian)路與電(dian)機緊鄰布設(she)在機電(dian)致動(dong)器(qi)上，并(bing)通過總(zong)線（LIN、I2C等）連接至*控制單(dan)元(yuan)。

    安森美(mei)半導體提高電機設計能效(xiao)的創新解決方案(an)

    在快速、及(ji)(ji)動(dong)(dong)態的(de)(de)動(dong)(dong)作控制應用(yong)中，步進電機是越來越普(pu)及(ji)(ji)的(de)(de)一(yi)種(zhong)選擇(ze)。隨(sui)著電機技(ji)術的(de)(de)發(fa)展，智能(neng)驅動(dong)(dong)器(qi)/控制器(qi)標(biao)準產品（ASSP）也(ye)涌(yong)現(xian)出來，能(neng)夠地驅動(dong)(dong)這(zhe)些(xie)電機。這(zhe)些(xie)器(qi)件為(wei)設計人(ren)員(yuan)提供(gong)了更加(jia)靈活(huo)的(de)(de)方案，開創(chuang)了創(chuang)新(xin)功能(neng)的(de)(de)空間，并發(fa)現(xian)了許多新(xin)的(de)(de)應用(yong)。

    1.雙極步(bu)進(jin)電機驅動及控制器

    安(an)森美半(ban)導體開發(fa)的(de)(de)AMIS-3062x系(xi)列(lie)的(de)(de)AMIS-30623就是驅(qu)動機電致動器中的(de)(de)雙(shuang)極步進電機的(de)(de)驅(qu)動及(ji)控制(zhi)(zhi)器。這(zhe)款產(chan)品(pin)嵌入了(le)有限狀態機及(ji)針(zhen)對先進前照燈系(xi)統(tong)（AFS）系(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)定制(zhi)(zhi)的(de)(de)本地(di)互連網絡（LIN）指令集(ji)。該器件集(ji)成(cheng)了(le)非(fei)傳(chuan)感(gan)控制(zhi)(zhi)檢測(ce)(ce)功能(neng)，能(neng)提高可靠性，減少(shao)元件數(shu)量和板(ban)上空間，降低產(chan)品(pin)成(cheng)本。AMIS-30623專(zhuan)為遠程(cheng)及(ji)多軸定位(wei)應用而設(she)計，非(fei)傳(chuan)感(gan)控制(zhi)(zhi)檢測(ce)(ce)功能(neng)的(de)(de)設(she)計者能(neng)輕易完(wan)成(cheng)的(de)(de)定位(wei)校準及(ji)半(ban)封(feng)閉式的(de)(de)循環操作。

    AMIS-30623的(de)LIN接(jie)口(kou)使其適用于需要(yao)連接(jie)遠程LIN主機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)械電(dian)子解決方案。這(zhe)款(kuan)(kuan)產(chan)品的(de)目標(biao)應用包括(kuo)前照燈級(ji)測(ce)量、自動HVAC設計、監控攝像頭控制、專業(ye)照明設備(bei)(bei)及工(gong)業(ye)機(ji)(ji)器人(ren)等。AMIS-30623的(de)工(gong)作溫度均(jun)為-40℃至125℃，可傳輸(shu)高達800 mA的(de)可編程電(dian)流。芯片上的(de)定(ding)位(wei)(wei)控制器可依監控類型、定(ding)位(wei)(wei)范圍和參數的(de)不同而(er)修改配置(zhi)。這(zhe)款(kuan)(kuan)產(chan)品還具備(bei)(bei)電(dian)流保持特性(xing)。圖1是(shi)AMIS-30623的(de)框(kuang)圖。

    安森美半(ban)導體的AMIS-30624步進(jin)電(dian)機(ji)驅動(dong)器(qi)也(ye)可(ke)用于(yu)可(ke)移動(dong)式拍攝(she)全景(jing)-上下擺動(dong)-放焦變大（PTZ）保安攝(she)像機(ji)應用。該(gai)器(qi)件通過I2C總線以簡(jian)單的微控(kong)制器(qi)驅動(dong)3個電(dian)機(ji)。該(gai)拓撲結構支持極緊(jin)湊的攝(she)像機(ji)設計，有助于(yu)降低成本及提供的工(gong)作。

    AMIS-3062x單(dan)芯片解(jie)決方案的(de)(de)(de)核(he)心(xin)是(shi)一(yi)個(ge)數字運動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)和(he)(he)一(yi)個(ge)H橋布局的(de)(de)(de)50mA至800mA雙極兩相步(bu)(bu)進電機(ji)驅動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)。這(zhe)種驅動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)提(ti)供(gong)(gong)微(wei)步(bu)(bu)進（micro-stepping）操作(zuo)，因此不再(zai)需要(yao)在(zai)速度、噪聲和(he)(he)共(gong)振(zhen)導致的(de)(de)(de)失(shi)步(bu)(bu)（step loss）之間進行權衡。運動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)提(ti)供(gong)(gong)可編程(cheng)峰值電流，采用20kHz PWM電流控(kong)制(zhi)方案。它還集成了系統通(tong)信接口，有(you)LIN或(huo)(huo)I2C接口可供(gong)(gong)選擇。在(zai)包括汽車工業在(zai)內的(de)(de)(de)遠程(cheng)或(huo)(huo)分(fen)布式應用中，LIN架構可以減少布線和(he)(he)改(gai)善EMC性(xing)能。配有(you)I2C的(de)(de)(de)器(qi)(qi)(qi)件更適(shi)合在(zai)獨立PCB上與本(ben)地微(wei)處理器(qi)(qi)(qi)一(yi)起(qi)用作(zuo)外圍設(she)備(bei)。

    該系列器件(jian)的(de)主要優(you)點(dian)是(shi)，所有針(zhen)對應用的(de)運動控制功(gong)能都(dou)可(ke)以在(zai)廠(chang)內進行預編(bian)程(cheng)(cheng)，明(ming)顯減少了工程(cheng)(cheng)師的(de)編(bian)碼工作(zuo)。如果(guo)選擇器件(jian)的(de)閃存(cun)版本，還(huan)可(ke)以在(zai)開發應用及(ji)之后測(ce)試(shi)和調試(shi)軟件(jian)時(shi)進行再編(bian)程(cheng)(cheng)。這(zhe)將(jiang)顯著加快設(she)計更(geng)新(xin)的(de)速度(du)。

    2.步進電(dian)機的(de)動態(tai)控制

    隨著步進電機出現(xian)(xian)在越來越多(duo)的(de)(de)應(ying)用(yong)場合，設(she)計人(ren)員也在繼續追求(qiu)高(gao)精度的(de)(de)定位。此外，其高(gao)能效、高(gao)性(xing)能及逐漸縮小的(de)(de)尺寸等特性(xing)，也使其對紡(fang)織機、機器人(ren)、計算機數控(kong)(kong)銑雕機等設(she)備的(de)(de)吸(xi)引力與日(ri)俱增。安(an)森(sen)美半導體的(de)(de)AMIS-305xx系列(lie)就(jiu)是(shi)用(yong)于需要動(dong)態控(kong)(kong)制(zhi)步進電機系統的(de)(de)ASSP，它能夠以SPI接口提(ti)供可(ke)變電機電流控(kong)(kong)制(zhi)，進而實現(xian)(xian)的(de)(de)動(dong)態控(kong)(kong)制(zhi)。

    AMIS-305xx系列(lie)集成了轉換器，將連續(xu)步長轉換為所需的(de)線圈(quan)電流（可通過查(cha)找表(biao)或(huo)其他方式）。該系列(lie)還集成了采用H橋配(pei)置的(de)驅動器晶體管(guan)、反激二極管(guan)、經PWM的(de)片上穩流，以及多種保護電路。圖2是AMIS-30522應用框圖。

    該系(xi)列(lie)IC包含兩個內(nei)置(zhi)H橋，能夠以(yi)zui高(gao)達1600mA的(de)(de)電流驅動(dong)雙(shuang)相步進電機。速度和(he)負載角輸出使主微(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)能夠檢測阻轉(zhuan)轉(zhuan)子和(he)運行(xing)結束狀況(kuang)，而無需額外的(de)(de)開關、霍爾(er)（Hall）傳感器(qi)(qi)(qi)或光學編碼器(qi)(qi)(qi)。除了停轉(zhuan)檢測，這(zhe)些功能還允(yun)許設計(ji)人員為微(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)編程(cheng)，以(yi)計(ji)算(suan)轉(zhuan)子位置(zhi)，并按要求動(dong)態調節電流或速度，以(yi)防(fang)止(zhi)失(shi)步。它(ta)還實現了微(wei)步進，能夠消除終點停止(zhi)的(de)(de)噪聲和(he)震動(dong)，并在無需添(tian)加元(yuan)件的(de)(de)情況(kuang)下(xia)提升運動(dong)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)度和(he)可靠性。

    在構建加(jia)工(gong)(gong)、汽車、安全和建筑自動(dong)(dong)化應(ying)用時，工(gong)(gong)程師不必(bi)再擔心(xin)運(yun)動(dong)(dong)算法中的動(dong)(dong)力學設(she)計，因(yin)為這(zhe)(zhe)些均已嵌入在ASSP中。他們只需設(she)計電機的總(zong)體運(yun)動(dong)(dong)，而(er)相關IC可以實現無(wu)傳感器(qi)(qi)失速檢(jian)測等(deng)先進特(te)性，從而(er)更(geng)進一步簡化設(she)計人員的工(gong)(gong)作(zuo)，加(jia)快(kuai)產品(pin)上市時間。此外，這(zhe)(zhe)些新的微型(xing)步進電機驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)還可使設(she)計人員用zui少的元件和zui低的材料成本快(kuai)速而(er)簡便地(di)完成動(dong)(dong)態(tai)運(yun)動(dong)(dong)應(ying)用。

    3.其他(ta)電(dian)機驅動控制(zhi)解(jie)決方(fang)案

    安森(sen)美半(ban)導體的(de)NCV770x系列驅(qu)動(dong)(dong)器也(ye)常(chang)用于驅(qu)動(dong)(dong)HVAC電(dian)子控制單元中的(de)氣瓣。這個(ge)(ge)系列半(ban)橋驅(qu)動(dong)(dong)器提供了高性價比的(de)方案，可以用串聯或并聯方式驅(qu)動(dong)(dong)多個(ge)(ge)有(you)刷直流電(dian)機，同時也(ye)*了壽命周期內可靠(kao)性、診(zhen)斷、電(dian)池供電(dian)瞬態等方面的(de)汽車(che)標(biao)準。

    總結

    節(jie)能是(shi)一個(ge)總(zong)的(de)趨(qu)勢，電機驅動(dong)(dong)器也正趨(qu)于成(cheng)為大批量通用產品(pin)，而降(jiang)低每個(ge)電機驅動(dong)(dong)器的(de)成(cheng)本(ben)及減小方(fang)案(an)尺寸則是(shi)主要的(de)動(dong)(dong)力。市場將會在(zai)的(de)控(kong)制方(fang)式和成(cheng)本(ben)之間獲(huo)得一個(ge)動(dong)(dong)態平衡。

    根據戰略重點和對系統需求的(de)(de)(de)理解(jie)，尤其是客戶的(de)(de)(de)需求，安森美半導體采(cai)用(yong)定制(zhi)方(fang)法為客戶提(ti)供從ASSP到(dao)客戶集成電(dian)路（ASIC）的(de)(de)(de)不同方(fang)案。這些(xie)解(jie)決(jue)方(fang)案將幫助(zhu)中國(guo)市場上的(de)(de)(de)消(xiao)費電(dian)子(zi)、工業控制(zhi)和汽車電(dian)子(zi)領域的(de)(de)(de)電(dian)機應(ying)用(yong)設計人員獲得更高的(de)(de)(de)效率、更長的(de)(de)(de)壽命、更佳的(de)(de)(de)故障(zhang)控制(zhi)，使電(dian)機逐步實現了小型化、率、低噪聲(sheng)和更高的(de)(de)(de)可靠性。

可參(can)考昆山奧(ao)蘭克泵業制造(zao)有限公司

 公司現有產品如下：

WM系列高溫泵，模溫機泵｜WD系列高溫旋渦泵｜WF系列加熱泵，溫控泵｜RGP系列高溫離心泵｜RGZ系列熱油泵，熱水泵｜WRY系列導熱油泵｜ISW系列冷水泵｜