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)趨勢(shi)

    歷經(jing)百(bai)年的(de)(de)發展，電機(ji)(ji)的(de)(de)應用領(ling)域(yu)已(yi)非(fei)常廣泛(fan)。安森美半導體的(de)(de)電機(ji)(ji)驅動產品覆蓋的(de)(de)汽車(che)及工業(ye)等領(ling)域(yu)的(de)(de)應用，正是電機(ji)(ji)市場主要趨勢的(de)(de)一(yi)個縮影。

    首先是汽(qi)車(che)電氣化(hua)的(de)趨勢，即(ji)汽(qi)車(che)制造商用(yong)(yong)集(ji)成的(de)高能(neng)(neng)效(xiao)電機傳(chuan)統(tong)內燃引擎(qing)(qing)動(dong)力，通常是用(yong)(yong)無刷直流（BLDC）電機皮帶(dai)和(he)齒輪驅動(dong)，用(yong)(yong)于(yu)引擎(qing)(qing)蓋下(xia)的(de)輔助元件，如泵、閥(fa)、供暖及空(kong)調、風扇等。由(you)于(yu)BLDC電機具有(you)(you)相當優(you)異的(de)性能(neng)(neng)，也開始進入傳(chuan)統(tong)上(shang)采(cai)用(yong)(yong)有(you)(you)刷直流（BDC）電機方案(an)的(de)其他(ta)應用(yong)(yong)。

    另一個趨勢是應用裝(zhuang)配率的提升增加(jia)了電(dian)機的安裝(zhuang)數量，如電(dian)機化供(gong)暖通(tong)風(feng)空(kong)調(diao)（HVAC）氣瓣控制（主要用于有(you)刷直流及(ji)單極步(bu)進電(dian)機）也開始應用于較低端(duan)汽車的HVAC系統。

    BLDC電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)在工業及電(dian)(dian)(dian)信中的應(ying)用也越(yue)來越(yue)普遍。典型應(ying)用包括風(feng)扇、鼓(gu)風(feng)機(ji)(ji)、泵及壓縮機(ji)(ji)。BLDC電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)的能(neng)效比交流電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)或開關磁阻電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)更高。BLDC電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)能(neng)實(shi)現(xian)低成本變(bian)速應(ying)用，特別是(shi)用于集成了(le)無(wu)傳感器(qi)換(huan)相算法，從而能(neng)夠省卻外部傳感器(qi)。

    節能趨勢對(dui)電機驅(qu)動應用的新要求

    能源(yuan)成本通常是(shi)電機(ji)整個壽命周期成本zui主要(yao)的(de)部分。因此(ci)，采用更的(de)電機(ji)可(ke)以節約大量能源(yuan)。

    節能(neng)(neng)(neng)趨勢對電(dian)(dian)(dian)(dian)機驅(qu)動的新要求(qiu)包括幾個方面(mian)，其一，能(neng)(neng)(neng)效(xiao)是(shi)由所選擇(ze)的電(dian)(dian)(dian)(dian)機技(ji)術及電(dian)(dian)(dian)(dian)機結(jie)構決定的，因此要求(qiu)選擇(ze)能(neng)(neng)(neng)將電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換為機械能(neng)(neng)(neng)的比例提(ti)升(sheng)至zui高(gao)的電(dian)(dian)(dian)(dian)機。其次，要選擇(ze)可以將驅(qu)動器的功耗降至zui低并提(ti)高(gao)能(neng)(neng)(neng)效(xiao)的驅(qu)動電(dian)(dian)(dian)(dian)路。其三，要通(tong)過(guo)提(ti)升(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)機驅(qu)動智能(neng)(neng)(neng)來實(shi)現優化(hua)的能(neng)(neng)(neng)耗方案。

    此外，一(yi)些應用(yong)(yong)還(huan)(huan)要求(qiu)系統中不使(shi)(shi)用(yong)(yong)有刷(shua)(shua)電(dian)(dian)機（使(shi)(shi)用(yong)(yong)步(bu)進或無刷(shua)(shua)直(zhi)流電(dian)(dian)機）；而使(shi)(shi)用(yong)(yong)無傳感器換相（不使(shi)(shi)用(yong)(yong)電(dian)(dian)位(wei)計或霍爾傳感器反饋）、嵌入(ru)運(yun)動控制算法（用(yong)(yong)于低(di)動力應用(yong)(yong)），將能效提到(dao)zui高(gao)，降低(di)可聽噪聲，改善電(dian)(dian)磁干擾（EMC）性能等。另(ling)外，還(huan)(huan)有一(yi)些應用(yong)(yong)需要將驅(qu)動電(dian)(dian)路與電(dian)(dian)機緊鄰布設在機電(dian)(dian)致動器上，并通(tong)過(guo)總線（LIN、I2C等）連接至*控制單(dan)元(yuan)。

    安森美半導體(ti)提(ti)高電機設計能效的創新解決方案

    在快速、及動(dong)態的動(dong)作(zuo)控(kong)制(zhi)應(ying)用(yong)中，步進電機(ji)(ji)是越來(lai)越普及的一種選擇。隨(sui)著電機(ji)(ji)技術的發(fa)(fa)展(zhan)，智能(neng)(neng)驅動(dong)器/控(kong)制(zhi)器標(biao)準(zhun)產(chan)品（ASSP）也涌現出來(lai)，能(neng)(neng)夠地驅動(dong)這些電機(ji)(ji)。這些器件為(wei)設計人員提(ti)供了更加(jia)靈活的方案，開創(chuang)了創(chuang)新功能(neng)(neng)的空間，并發(fa)(fa)現了許多(duo)新的應(ying)用(yong)。

    1.雙極步進電機驅動及控制器

    安(an)森美半(ban)導體開發的(de)(de)(de)AMIS-3062x系(xi)列的(de)(de)(de)AMIS-30623就是(shi)驅動機(ji)電致(zhi)動器(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)雙極(ji)步進電機(ji)的(de)(de)(de)驅動及(ji)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)。這款產(chan)品嵌入了(le)(le)有限狀(zhuang)態機(ji)及(ji)針(zhen)對先進前(qian)照燈系(xi)統（AFS）系(xi)統要求定(ding)制(zhi)的(de)(de)(de)本地(di)互連網絡（LIN）指令集(ji)。該器(qi)(qi)件(jian)集(ji)成了(le)(le)非(fei)傳感(gan)控(kong)(kong)制(zhi)檢(jian)測功能(neng)(neng)(neng)，能(neng)(neng)(neng)提高可靠性(xing)，減少元(yuan)件(jian)數(shu)量和板上空間，降低(di)產(chan)品成本。AMIS-30623專(zhuan)為遠程及(ji)多軸(zhou)定(ding)位(wei)(wei)應用(yong)而(er)設計，非(fei)傳感(gan)控(kong)(kong)制(zhi)檢(jian)測功能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)設計者能(neng)(neng)(neng)輕(qing)易完成的(de)(de)(de)定(ding)位(wei)(wei)校準及(ji)半(ban)封閉(bi)式的(de)(de)(de)循環操作。

    AMIS-30623的(de)LIN接(jie)口使(shi)其(qi)適用于(yu)需要連接(jie)遠程LIN主機(ji)的(de)機(ji)械電(dian)子解(jie)決方(fang)案。這款(kuan)產(chan)品的(de)目標應(ying)用包(bao)括前照(zhao)(zhao)燈(deng)級(ji)測量(liang)、自動HVAC設計(ji)、監控攝(she)像頭控制(zhi)、專業照(zhao)(zhao)明設備及工(gong)業機(ji)器人(ren)等(deng)。AMIS-30623的(de)工(gong)作溫度(du)均為-40℃至125℃，可傳(chuan)輸高達800 mA的(de)可編程電(dian)流。芯片上的(de)定位控制(zhi)器可依監控類型、定位范圍和參數的(de)不(bu)同而修(xiu)改配置。這款(kuan)產(chan)品還(huan)具(ju)備電(dian)流保持特性。圖(tu)1是(shi)AMIS-30623的(de)框圖(tu)。

    安森美半導體的(de)AMIS-30624步進電機(ji)驅(qu)動器(qi)也可用(yong)于可移動式拍攝全景-上(shang)下(xia)擺動-放(fang)焦(jiao)變大（PTZ）保安攝像(xiang)機(ji)應用(yong)。該器(qi)件(jian)通(tong)過I2C總線以(yi)簡(jian)單的(de)微控制器(qi)驅(qu)動3個電機(ji)。該拓撲結構支(zhi)持極緊湊的(de)攝像(xiang)機(ji)設計，有助(zhu)于降低成本及提供的(de)工(gong)作(zuo)。

    AMIS-3062x單(dan)芯片解決方案的核心是一(yi)個數字運動(dong)控制器(qi)和一(yi)個H橋布(bu)局的50mA至800mA雙(shuang)極兩相步(bu)進電(dian)機驅動(dong)器(qi)。這種驅動(dong)器(qi)提(ti)供微步(bu)進（micro-stepping）操(cao)作，因此不再需(xu)要在(zai)速度、噪聲(sheng)和共振導致(zhi)的失步(bu)（step loss）之間進行權衡。運動(dong)控制器(qi)提(ti)供可(ke)(ke)編程峰值電(dian)流(liu)，采用20kHz PWM電(dian)流(liu)控制方案。它還集成了系統通(tong)信接(jie)口，有LIN或I2C接(jie)口可(ke)(ke)供選擇。在(zai)包括汽車(che)工業在(zai)內(nei)的遠程或分(fen)布(bu)式應用中，LIN架構可(ke)(ke)以減(jian)少布(bu)線和改(gai)善EMC性能(neng)。配有I2C的器(qi)件更適合在(zai)獨立PCB上與本地微處(chu)理器(qi)一(yi)起用作外圍設(she)備。

    該系列器件的主要優點是，所有針(zhen)對應用的運動控制功能都可(ke)以(yi)在(zai)廠內進行(xing)預編(bian)程，明顯(xian)減少了(le)工程師的編(bian)碼工作。如果選擇器件的閃(shan)存版(ban)本(ben)，還可(ke)以(yi)在(zai)開發應用及之后(hou)測試和(he)調試軟件時進行(xing)再編(bian)程。這將顯(xian)著加快設計更新的速度。

    2.步進(jin)電機的動態控制

    隨(sui)著步進(jin)電(dian)(dian)機出現在越來越多(duo)的(de)(de)應用場合，設(she)計(ji)(ji)人員(yuan)也(ye)在繼(ji)續(xu)追(zhui)求高(gao)精度的(de)(de)定位。此外，其高(gao)能效、高(gao)性能及逐漸縮小(xiao)的(de)(de)尺寸(cun)等特性，也(ye)使其對(dui)紡織(zhi)機、機器人、計(ji)(ji)算機數控(kong)(kong)(kong)銑雕(diao)機等設(she)備的(de)(de)吸引力與日俱增。安(an)森美半(ban)導體的(de)(de)AMIS-305xx系(xi)列就是用于(yu)需要動態(tai)控(kong)(kong)(kong)制步進(jin)電(dian)(dian)機系(xi)統的(de)(de)ASSP，它能夠(gou)以SPI接口提供可變電(dian)(dian)機電(dian)(dian)流控(kong)(kong)(kong)制，進(jin)而(er)實現的(de)(de)動態(tai)控(kong)(kong)(kong)制。

    AMIS-305xx系列集(ji)成(cheng)了轉換器，將(jiang)連續(xu)步長轉換為所需的(de)線圈(quan)電(dian)流(liu)（可通過(guo)查找表或其他方式）。該系列還集(ji)成(cheng)了采用(yong)H橋配(pei)置的(de)驅(qu)動器晶體管、反激二極(ji)管、經PWM的(de)片上穩流(liu)，以及多種保護電(dian)路。圖(tu)2是AMIS-30522應用(yong)框圖(tu)。

    該系(xi)列(lie)IC包含(han)兩(liang)個內置(zhi)(zhi)H橋(qiao)，能(neng)夠以(yi)zui高達1600mA的(de)電流驅動雙相步進(jin)(jin)電機。速度(du)和(he)(he)負載角輸(shu)出使主微(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)能(neng)夠檢測阻轉(zhuan)轉(zhuan)子和(he)(he)運(yun)行結束狀況(kuang)，而(er)無(wu)需(xu)(xu)額外的(de)開(kai)關、霍爾（Hall）傳感(gan)器(qi)或(huo)光學編碼器(qi)。除(chu)了(le)(le)停轉(zhuan)檢測，這些功能(neng)還(huan)允許設計人員為微(wei)控制(zhi)(zhi)器(qi)編程，以(yi)計算轉(zhuan)子位置(zhi)(zhi)，并按要(yao)求動態調節電流或(huo)速度(du)，以(yi)防(fang)止失步。它還(huan)實現(xian)了(le)(le)微(wei)步進(jin)(jin)，能(neng)夠消除(chu)終點停止的(de)噪聲(sheng)和(he)(he)震動，并在無(wu)需(xu)(xu)添加元件的(de)情況(kuang)下提升(sheng)運(yun)動控制(zhi)(zhi)的(de)度(du)和(he)(he)可(ke)靠性。

    在構建加(jia)工、汽車、安全和(he)建筑自(zi)動(dong)化應(ying)用(yong)時，工程(cheng)師(shi)不(bu)必再擔心(xin)運(yun)動(dong)算法中的(de)動(dong)力學設(she)計(ji)，因(yin)為這些均已(yi)嵌入在ASSP中。他們只(zhi)需設(she)計(ji)電機的(de)總(zong)體(ti)運(yun)動(dong)，而(er)相關IC可(ke)以實(shi)現無傳感器失速檢測等先(xian)進特性，從而(er)更(geng)進一步簡(jian)化設(she)計(ji)人員的(de)工作，加(jia)快產品上(shang)市(shi)時間。此(ci)外，這些新的(de)微型步進電機驅動(dong)器還可(ke)使(shi)設(she)計(ji)人員用(yong)zui少的(de)元件和(he)zui低的(de)材料成本(ben)快速而(er)簡(jian)便地完成動(dong)態運(yun)動(dong)應(ying)用(yong)。

    3.其(qi)他電機(ji)驅動控制解決方案

    安森(sen)美半導體的NCV770x系列(lie)驅動(dong)(dong)器也常用(yong)于驅動(dong)(dong)HVAC電(dian)(dian)(dian)子控制單元中的氣瓣。這個系列(lie)半橋(qiao)驅動(dong)(dong)器提供了高性價比(bi)的方(fang)案，可以用(yong)串(chuan)聯(lian)或并聯(lian)方(fang)式驅動(dong)(dong)多(duo)個有刷直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)機，同時(shi)也*了壽命周(zhou)期內可靠(kao)性、診斷、電(dian)(dian)(dian)池供電(dian)(dian)(dian)瞬態等方(fang)面的汽車標準(zhun)。

    總結

    節能(neng)是(shi)一個(ge)(ge)總的(de)趨(qu)(qu)勢，電機驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)也正趨(qu)(qu)于成(cheng)為(wei)大批(pi)量通用產品，而降低每個(ge)(ge)電機驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)的(de)成(cheng)本(ben)及減(jian)小方(fang)案尺寸則(ze)是(shi)主(zhu)要的(de)動(dong)力。市場將會在的(de)控(kong)制方(fang)式和(he)成(cheng)本(ben)之間(jian)獲得一個(ge)(ge)動(dong)態平衡。

    根據戰略重點和對系統需求的(de)理(li)解，尤(you)其(qi)是(shi)客(ke)戶(hu)(hu)的(de)需求，安森美(mei)半導體(ti)采用定制方法為客(ke)戶(hu)(hu)提供從ASSP到客(ke)戶(hu)(hu)集成電(dian)路（ASIC）的(de)不同方案。這些解決方案將幫助(zhu)中國市場上的(de)消費(fei)電(dian)子(zi)、工業控制和汽車(che)電(dian)子(zi)領域的(de)電(dian)機應用設計人員獲(huo)得更(geng)(geng)(geng)高(gao)的(de)效率(lv)、更(geng)(geng)(geng)長的(de)壽(shou)命、更(geng)(geng)(geng)佳的(de)故(gu)障控制，使電(dian)機逐步實現(xian)了小型(xing)化、率(lv)、低噪(zao)聲和更(geng)(geng)(geng)高(gao)的(de)可靠性(xing)。

可(ke)參考昆山奧(ao)蘭克泵業(ye)制造有限公司

 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｜