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）

    電機市場發(fa)展趨(qu)勢

    歷經百年的(de)發(fa)展，電(dian)機的(de)應用領域已非常廣泛。安森美半導(dao)體的(de)電(dian)機驅動產(chan)品覆蓋的(de)汽(qi)車及(ji)工業等領域的(de)應用，正(zheng)是電(dian)機市場主要趨勢的(de)一(yi)個縮影。

    首先(xian)是汽車電氣化的(de)趨勢，即汽車制造商用(yong)集成的(de)高能(neng)效電機(ji)傳統內燃引擎(qing)動力，通常是用(yong)無刷(shua)直流(liu)（BLDC）電機(ji)皮(pi)帶和齒(chi)輪驅動，用(yong)于(yu)引擎(qing)蓋下(xia)的(de)輔(fu)助元件，如泵、閥(fa)、供暖及空調、風扇等。由(you)于(yu)BLDC電機(ji)具有相(xiang)當優異的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)開始進入傳統上采用(yong)有刷(shua)直流(liu)（BDC）電機(ji)方案的(de)其他應(ying)用(yong)。

    另一個趨勢(shi)是應(ying)用(yong)裝配率的(de)提升增(zeng)加了電(dian)(dian)機(ji)的(de)安裝數量，如電(dian)(dian)機(ji)化(hua)供暖通風空(kong)調（HVAC）氣瓣控制（主要用(yong)于有刷直流及單極步進電(dian)(dian)機(ji)）也(ye)開始(shi)應(ying)用(yong)于較低端(duan)汽(qi)車的(de)HVAC系統。

    BLDC電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在工(gong)業及(ji)電(dian)(dian)信中(zhong)的(de)應用(yong)(yong)(yong)也越來越普遍。典型(xing)應用(yong)(yong)(yong)包括風扇、鼓風機(ji)(ji)(ji)、泵及(ji)壓(ya)縮機(ji)(ji)(ji)。BLDC電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)能效比交(jiao)流電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)或開(kai)關磁阻(zu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)更(geng)高。BLDC電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)能實現(xian)低成本變速應用(yong)(yong)(yong)，特別是用(yong)(yong)(yong)于集(ji)成了無傳感(gan)器換相算法，從(cong)而能夠省卻外部(bu)傳感(gan)器。

    節能趨(qu)勢對電機驅動(dong)應用的新(xin)要求

    能源成(cheng)本通常(chang)是(shi)電(dian)機(ji)(ji)整個壽命周期(qi)成(cheng)本zui主要的(de)部分。因(yin)此，采用更的(de)電(dian)機(ji)(ji)可以節(jie)約大(da)量能源。

    節能趨勢對電(dian)(dian)機驅(qu)動(dong)的(de)新要(yao)求包(bao)括幾個方面，其(qi)一，能效是由所(suo)選(xuan)擇的(de)電(dian)(dian)機技術及電(dian)(dian)機結構決定(ding)的(de)，因此要(yao)求選(xuan)擇能將電(dian)(dian)能轉換(huan)為(wei)機械能的(de)比例提(ti)升(sheng)至(zhi)zui高的(de)電(dian)(dian)機。其(qi)次，要(yao)選(xuan)擇可以(yi)將驅(qu)動(dong)器的(de)功耗(hao)降至(zhi)zui低并提(ti)高能效的(de)驅(qu)動(dong)電(dian)(dian)路。其(qi)三，要(yao)通過提(ti)升(sheng)電(dian)(dian)機驅(qu)動(dong)智能來實現(xian)優化的(de)能耗(hao)方案(an)。

    此外(wai)，一些應(ying)用還要(yao)求系(xi)統中(zhong)不使(shi)用有刷電(dian)(dian)機（使(shi)用步進或無刷直流電(dian)(dian)機）；而(er)使(shi)用無傳(chuan)感(gan)器(qi)換(huan)相(xiang)（不使(shi)用電(dian)(dian)位計(ji)或霍爾傳(chuan)感(gan)器(qi)反饋）、嵌入運動(dong)控制算法（用于低(di)動(dong)力應(ying)用），將能效提到(dao)zui高，降低(di)可(ke)聽噪聲，改善電(dian)(dian)磁干(gan)擾（EMC）性(xing)能等。另外(wai)，還有一些應(ying)用需要(yao)將驅動(dong)電(dian)(dian)路與電(dian)(dian)機緊鄰(lin)布(bu)設在機電(dian)(dian)致(zhi)動(dong)器(qi)上，并(bing)通過(guo)總線（LIN、I2C等）連接至(zhi)*控制單元。

    安森(sen)美半導體提高電機設計能效的創新解決方案

    在快速、及動態的動作控(kong)制(zhi)應用中(zhong)，步進電(dian)(dian)機是越來越普及的一種選擇(ze)。隨著電(dian)(dian)機技術(shu)的發(fa)展(zhan)，智能(neng)驅動器/控(kong)制(zhi)器標準產品（ASSP）也涌現出來，能(neng)夠地驅動這些電(dian)(dian)機。這些器件(jian)為(wei)設計人員提供了更(geng)加靈活(huo)的方案，開創(chuang)了創(chuang)新功能(neng)的空間，并發(fa)現了許多(duo)新的應用。

    1.雙極步進(jin)電機驅(qu)動及控制器

    安森美半導(dao)體開發(fa)的(de)(de)(de)(de)AMIS-3062x系(xi)列的(de)(de)(de)(de)AMIS-30623就是驅(qu)動機電(dian)致動器中的(de)(de)(de)(de)雙極步進電(dian)機的(de)(de)(de)(de)驅(qu)動及控制(zhi)器。這款(kuan)產品嵌(qian)入了(le)有(you)限狀態機及針對先(xian)進前(qian)照燈系(xi)統（AFS）系(xi)統要求定制(zhi)的(de)(de)(de)(de)本(ben)地互連網絡（LIN）指(zhi)令集。該器件集成(cheng)了(le)非(fei)傳感控制(zhi)檢測功能，能提高可(ke)靠(kao)性，減少(shao)元(yuan)件數量(liang)和板上空(kong)間，降(jiang)低產品成(cheng)本(ben)。AMIS-30623專為遠程及多軸定位(wei)應用而設計(ji)，非(fei)傳感控制(zhi)檢測功能的(de)(de)(de)(de)設計(ji)者能輕易完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)定位(wei)校準及半封閉式的(de)(de)(de)(de)循環操作。

    AMIS-30623的(de)LIN接口使(shi)其適用(yong)(yong)于需要連(lian)接遠程LIN主機(ji)的(de)機(ji)械電子解(jie)決方案。這款產品的(de)目標應用(yong)(yong)包括前照(zhao)燈級(ji)測(ce)量(liang)、自(zi)動HVAC設計、監(jian)控攝像頭控制、專(zhuan)業照(zhao)明設備及工(gong)業機(ji)器(qi)人等。AMIS-30623的(de)工(gong)作溫度均為-40℃至125℃，可(ke)傳輸高達800 mA的(de)可(ke)編程電流。芯(xin)片(pian)上的(de)定位(wei)控制器(qi)可(ke)依監(jian)控類型、定位(wei)范圍和參數的(de)不同而修改配置。這款產品還具備電流保持(chi)特(te)性。圖1是AMIS-30623的(de)框圖。

    安森美半導(dao)體的(de)AMIS-30624步進電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)也(ye)可用于(yu)(yu)可移(yi)動(dong)(dong)式(shi)拍攝(she)全景(jing)-上下擺(bai)動(dong)(dong)-放(fang)焦變大（PTZ）保安攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)(ji)應用。該器(qi)(qi)件通過I2C總線以(yi)簡單(dan)的(de)微(wei)控制(zhi)器(qi)(qi)驅(qu)動(dong)(dong)3個電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)。該拓(tuo)撲(pu)結(jie)構支持(chi)極緊湊的(de)攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)(ji)設計，有(you)助于(yu)(yu)降低成本(ben)及提供的(de)工作。

    AMIS-3062x單芯片解決方(fang)(fang)案的(de)核心是一個數字運(yun)動(dong)(dong)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)和一個H橋布局的(de)50mA至(zhi)800mA雙(shuang)極(ji)兩(liang)相(xiang)步進電機驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)(qi)。這(zhe)種驅(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)(qi)(qi)提供微步進（micro-stepping）操作，因此不再需要在(zai)速(su)度、噪聲和共振導(dao)致的(de)失步（step loss）之間進行權衡。運(yun)動(dong)(dong)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)提供可(ke)編程(cheng)峰值(zhi)電流(liu)，采(cai)用20kHz PWM電流(liu)控制(zhi)方(fang)(fang)案。它還集成了系統通信接(jie)口(kou)，有LIN或I2C接(jie)口(kou)可(ke)供選擇。在(zai)包(bao)括汽車工業(ye)在(zai)內(nei)的(de)遠程(cheng)或分布式(shi)應用中，LIN架構可(ke)以減少布線和改善EMC性能。配(pei)有I2C的(de)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)更(geng)適合在(zai)獨立PCB上與本地微處理器(qi)(qi)(qi)(qi)一起用作外(wai)圍設備。

    該(gai)系列器件(jian)的(de)(de)主要優(you)點是，所有針對應用的(de)(de)運動(dong)控(kong)制功能都可以在廠內進(jin)行(xing)預編程，明顯減少了工(gong)程師的(de)(de)編碼工(gong)作。如(ru)果選擇(ze)器件(jian)的(de)(de)閃(shan)存版本，還可以在開發應用及(ji)之(zhi)后(hou)測試和調試軟件(jian)時(shi)進(jin)行(xing)再(zai)編程。這(zhe)將(jiang)顯著(zhu)加快設計更(geng)新(xin)的(de)(de)速度。

    2.步進(jin)電機(ji)的(de)動(dong)態控制

    隨著步進電(dian)機(ji)(ji)出(chu)現在越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)的(de)應用場合，設(she)計人員也在繼續追(zhui)求高(gao)(gao)精度(du)的(de)定位。此外，其(qi)高(gao)(gao)能(neng)效、高(gao)(gao)性(xing)能(neng)及(ji)逐漸縮小的(de)尺寸等特性(xing)，也使其(qi)對紡織(zhi)機(ji)(ji)、機(ji)(ji)器人、計算機(ji)(ji)數控(kong)(kong)(kong)(kong)銑(xian)雕機(ji)(ji)等設(she)備的(de)吸引力與日俱增。安森美半導體的(de)AMIS-305xx系(xi)列就是用于需要動態(tai)控(kong)(kong)(kong)(kong)制步進電(dian)機(ji)(ji)系(xi)統的(de)ASSP，它能(neng)夠以SPI接口提供可變電(dian)機(ji)(ji)電(dian)流控(kong)(kong)(kong)(kong)制，進而實現的(de)動態(tai)控(kong)(kong)(kong)(kong)制。

    AMIS-305xx系列(lie)集成(cheng)了(le)轉(zhuan)換(huan)器，將(jiang)連續步長轉(zhuan)換(huan)為(wei)所需的線圈(quan)電(dian)(dian)流（可通過查(cha)找(zhao)表或其他方式）。該系列(lie)還集成(cheng)了(le)采用H橋配(pei)置的驅動器晶(jing)體管、反激二極管、經(jing)PWM的片上穩流，以及多種保護電(dian)(dian)路。圖(tu)2是AMIS-30522應(ying)用框圖(tu)。

    該(gai)系列IC包含(han)兩個內置H橋，能(neng)夠(gou)(gou)(gou)以zui高(gao)達1600mA的電(dian)流(liu)驅(qu)動(dong)雙(shuang)相步進電(dian)機。速度(du)和(he)負載角(jiao)輸出使主微控(kong)制(zhi)器能(neng)夠(gou)(gou)(gou)檢測阻(zu)轉(zhuan)轉(zhuan)子和(he)運行(xing)結束狀(zhuang)況，而無需(xu)額外的開關、霍爾（Hall）傳感器或光學編碼器。除(chu)(chu)了(le)停轉(zhuan)檢測，這些功(gong)能(neng)還允許設計(ji)人員為微控(kong)制(zhi)器編程，以計(ji)算轉(zhuan)子位置，并(bing)按要求(qiu)動(dong)態調節電(dian)流(liu)或速度(du)，以防止(zhi)失步。它(ta)還實(shi)現了(le)微步進，能(neng)夠(gou)(gou)(gou)消(xiao)除(chu)(chu)終點停止(zhi)的噪聲和(he)震(zhen)動(dong)，并(bing)在無需(xu)添(tian)加(jia)元件的情況下提升(sheng)運動(dong)控(kong)制(zhi)的度(du)和(he)可靠性。

    在(zai)構(gou)建加工(gong)(gong)、汽車、安全(quan)和建筑自動(dong)(dong)(dong)化應(ying)用時(shi)，工(gong)(gong)程師不必再擔心運動(dong)(dong)(dong)算法中的(de)動(dong)(dong)(dong)力學設(she)計，因為這些均已嵌入在(zai)ASSP中。他們(men)只需設(she)計電機的(de)總體運動(dong)(dong)(dong)，而(er)(er)相關IC可以實現無(wu)傳感(gan)器(qi)失速(su)檢測(ce)等先(xian)進特性，從而(er)(er)更進一(yi)步簡(jian)化設(she)計人員的(de)工(gong)(gong)作，加快產品(pin)上市時(shi)間。此外(wai)，這些新(xin)的(de)微型步進電機驅動(dong)(dong)(dong)器(qi)還可使設(she)計人員用zui少的(de)元(yuan)件和zui低的(de)材料成本快速(su)而(er)(er)簡(jian)便(bian)地完成動(dong)(dong)(dong)態運動(dong)(dong)(dong)應(ying)用。

    3.其他電(dian)機驅動控制解決方案

    安森美(mei)半(ban)導(dao)體的(de)NCV770x系列驅(qu)(qu)動器也(ye)常用(yong)于驅(qu)(qu)動HVAC電子控(kong)制單元(yuan)中的(de)氣(qi)瓣。這個系列半(ban)橋驅(qu)(qu)動器提供了(le)高性(xing)價比的(de)方案，可以用(yong)串聯或并聯方式(shi)驅(qu)(qu)動多個有刷直流(liu)電機，同時也(ye)*了(le)壽命周期內可靠性(xing)、診斷、電池供電瞬態(tai)等方面的(de)汽(qi)車標準(zhun)。

    總結

    節能是一個(ge)(ge)總的趨勢(shi)，電機驅動器也正趨于成(cheng)(cheng)為大批量通用產品，而降(jiang)低每個(ge)(ge)電機驅動器的成(cheng)(cheng)本及減小方(fang)案尺寸則是主要的動力。市場將會在的控制方(fang)式和成(cheng)(cheng)本之間獲得一個(ge)(ge)動態平(ping)衡。

    根據(ju)戰略(lve)重(zhong)點和對(dui)系統(tong)需求的(de)理解(jie)，尤其是客(ke)戶的(de)需求，安森(sen)美半(ban)導體采用(yong)定制方法為客(ke)戶提供從ASSP到(dao)客(ke)戶集成(cheng)電(dian)路(lu)（ASIC）的(de)不同方案。這(zhe)些解(jie)決方案將(jiang)幫助中國市場(chang)上的(de)消費(fei)電(dian)子、工業控制和汽車電(dian)子領域的(de)電(dian)機(ji)應用(yong)設計人員(yuan)獲得更高(gao)的(de)效率(lv)、更長(chang)的(de)壽(shou)命、更佳的(de)故障控制，使電(dian)機(ji)逐步實現了小型(xing)化、率(lv)、低噪聲和更高(gao)的(de)可(ke)靠性。

可(ke)參考昆山奧蘭克泵(beng)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｜