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(dian)機市場發展趨勢

    歷(li)經百年的發展，電(dian)機的應用領域已非(fei)常廣(guang)泛。安(an)森美(mei)半導(dao)體的電(dian)機驅動(dong)產品覆(fu)蓋的汽車及(ji)工業(ye)等領域的應用，正是電(dian)機市場主(zhu)要(yao)趨勢(shi)的一個(ge)縮影。

    首(shou)先(xian)是汽(qi)車電(dian)(dian)氣化的(de)(de)趨勢，即汽(qi)車制造商用(yong)集成的(de)(de)高能(neng)效電(dian)(dian)機(ji)傳(chuan)(chuan)統(tong)內(nei)燃引擎(qing)動力，通常是用(yong)無刷直流(liu)(liu)（BLDC）電(dian)(dian)機(ji)皮(pi)帶和齒輪驅動，用(yong)于(yu)引擎(qing)蓋下的(de)(de)輔助元件，如泵、閥、供暖(nuan)及空調(diao)、風扇等。由于(yu)BLDC電(dian)(dian)機(ji)具有相當優(you)異的(de)(de)性能(neng)，也開始(shi)進(jin)入傳(chuan)(chuan)統(tong)上采(cai)用(yong)有刷直流(liu)(liu)（BDC）電(dian)(dian)機(ji)方案的(de)(de)其他應用(yong)。

    另一個(ge)趨勢是(shi)應用裝配(pei)率(lv)的(de)提升增加了電機的(de)安裝數(shu)量，如(ru)電機化供暖通(tong)風空調（HVAC）氣瓣(ban)控制（主要用于有刷直流及(ji)單極(ji)步進電機）也開始應用于較(jiao)低端汽車的(de)HVAC系統(tong)。

    BLDC電(dian)機(ji)在(zai)工業及電(dian)信中的(de)(de)應用(yong)也越來越普遍。典型應用(yong)包括風(feng)扇、鼓風(feng)機(ji)、泵及壓縮機(ji)。BLDC電(dian)機(ji)的(de)(de)能(neng)效比(bi)交流(liu)電(dian)機(ji)或開關磁阻電(dian)機(ji)更高。BLDC電(dian)機(ji)能(neng)實(shi)現低成本變速應用(yong)，特(te)別是用(yong)于集成了無傳感(gan)器換(huan)相(xiang)算法(fa)，從而能(neng)夠省(sheng)卻(que)外(wai)部傳感(gan)器。

    節能趨勢對電機驅動應(ying)用的新(xin)要求

    能源成(cheng)本通常(chang)是(shi)電機整個(ge)壽命周期成(cheng)本zui主(zhu)要的(de)部(bu)分。因此(ci)，采(cai)用更的(de)電機可(ke)以節約大(da)量能源。

    節能(neng)(neng)(neng)(neng)趨(qu)勢對電機(ji)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)新要(yao)(yao)求包括幾(ji)個方(fang)面，其一，能(neng)(neng)(neng)(neng)效是由所選(xuan)擇(ze)的(de)(de)(de)(de)電機(ji)技(ji)術及電機(ji)結構決定的(de)(de)(de)(de)，因此要(yao)(yao)求選(xuan)擇(ze)能(neng)(neng)(neng)(neng)將(jiang)電能(neng)(neng)(neng)(neng)轉換為機(ji)械能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)比例提(ti)升至(zhi)(zhi)zui高的(de)(de)(de)(de)電機(ji)。其次，要(yao)(yao)選(xuan)擇(ze)可(ke)以將(jiang)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器的(de)(de)(de)(de)功耗降(jiang)至(zhi)(zhi)zui低并提(ti)高能(neng)(neng)(neng)(neng)效的(de)(de)(de)(de)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)電路。其三，要(yao)(yao)通過提(ti)升電機(ji)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)智能(neng)(neng)(neng)(neng)來(lai)實現優化的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)耗方(fang)案。

    此外(wai)，一(yi)些應用(yong)(yong)(yong)還(huan)要(yao)求系統中不使用(yong)(yong)(yong)有刷電(dian)(dian)機（使用(yong)(yong)(yong)步進或無刷直流電(dian)(dian)機）；而使用(yong)(yong)(yong)無傳感(gan)器(qi)換(huan)相（不使用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)位計(ji)或霍爾傳感(gan)器(qi)反饋）、嵌入運動控(kong)制算法（用(yong)(yong)(yong)于低(di)(di)動力應用(yong)(yong)(yong)），將能(neng)效提(ti)到zui高(gao)，降低(di)(di)可聽噪(zao)聲(sheng)，改善電(dian)(dian)磁干(gan)擾（EMC）性(xing)能(neng)等。另外(wai)，還(huan)有一(yi)些應用(yong)(yong)(yong)需要(yao)將驅動電(dian)(dian)路與電(dian)(dian)機緊鄰布設在(zai)機電(dian)(dian)致動器(qi)上，并通過總線(xian)（LIN、I2C等）連接至*控(kong)制單元。

    安森美半(ban)導體提高(gao)電機設計能效的(de)創新解決方案(an)

    在快速、及動(dong)態的(de)(de)動(dong)作控制(zhi)應用(yong)中，步進電機是越來越普及的(de)(de)一種選擇。隨著電機技術的(de)(de)發展，智能(neng)驅動(dong)器(qi)/控制(zhi)器(qi)標準產品（ASSP）也涌現出來，能(neng)夠地驅動(dong)這(zhe)些(xie)電機。這(zhe)些(xie)器(qi)件為(wei)設計人(ren)員提供(gong)了更(geng)加靈活的(de)(de)方案，開(kai)創了創新功能(neng)的(de)(de)空間，并發現了許多(duo)新的(de)(de)應用(yong)。

    1.雙極步進電機驅動及(ji)控制器

    安森美半導體開發(fa)的(de)(de)AMIS-3062x系列(lie)的(de)(de)AMIS-30623就是驅(qu)(qu)動(dong)機(ji)(ji)電(dian)致動(dong)器(qi)(qi)中的(de)(de)雙極(ji)步進(jin)電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)及(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)。這款產品嵌(qian)入了有(you)限(xian)狀態機(ji)(ji)及(ji)針對先進(jin)前照燈系統（AFS）系統要求定(ding)制(zhi)(zhi)的(de)(de)本(ben)地互連網(wang)絡（LIN）指令集(ji)。該器(qi)(qi)件集(ji)成了非(fei)(fei)傳(chuan)(chuan)感控(kong)制(zhi)(zhi)檢測(ce)功能，能提高可靠性(xing)，減少元件數(shu)量和板上(shang)空間(jian)，降低產品成本(ben)。AMIS-30623專為遠程及(ji)多(duo)軸定(ding)位(wei)應用而設計(ji)，非(fei)(fei)傳(chuan)(chuan)感控(kong)制(zhi)(zhi)檢測(ce)功能的(de)(de)設計(ji)者能輕(qing)易完成的(de)(de)定(ding)位(wei)校準及(ji)半封閉(bi)式的(de)(de)循(xun)環操作。

    AMIS-30623的(de)LIN接(jie)口使其適用(yong)于需(xu)要連(lian)接(jie)遠程LIN主機的(de)機械(xie)電(dian)子解決方案。這款產品(pin)的(de)目標(biao)應用(yong)包括(kuo)前照(zhao)燈(deng)級測量、自(zi)動HVAC設計、監(jian)控(kong)攝像頭控(kong)制、專業照(zhao)明設備及工業機器人等。AMIS-30623的(de)工作溫度(du)均為-40℃至125℃，可傳輸高達800 mA的(de)可編程電(dian)流。芯片上的(de)定位控(kong)制器可依監(jian)控(kong)類型、定位范圍和參數的(de)不同而修改配置。這款產品(pin)還(huan)具備電(dian)流保持(chi)特性。圖1是(shi)AMIS-30623的(de)框圖。

    安(an)森美半導體的(de)AMIS-30624步進電機驅(qu)動(dong)器(qi)也可用(yong)于(yu)可移動(dong)式拍攝全(quan)景-上下擺動(dong)-放焦(jiao)變(bian)大（PTZ）保(bao)安(an)攝像(xiang)機應用(yong)。該(gai)器(qi)件(jian)通過(guo)I2C總線以簡(jian)單的(de)微(wei)控制器(qi)驅(qu)動(dong)3個電機。該(gai)拓撲結構支(zhi)持(chi)極緊(jin)湊的(de)攝像(xiang)機設計，有助于(yu)降低成本及提(ti)供的(de)工作。

    AMIS-3062x單芯片解決方案(an)的核(he)心是(shi)一(yi)個數字(zi)運動(dong)控(kong)制器(qi)和(he)一(yi)個H橋布(bu)局(ju)的50mA至800mA雙極兩相步進(jin)電機驅(qu)動(dong)器(qi)。這種驅(qu)動(dong)器(qi)提(ti)供微(wei)步進(jin)（micro-stepping）操作，因此(ci)不再(zai)需要(yao)在(zai)速度(du)、噪(zao)聲和(he)共振導致的失步（step loss）之間進(jin)行權衡。運動(dong)控(kong)制器(qi)提(ti)供可編(bian)程(cheng)峰值(zhi)電流，采用20kHz PWM電流控(kong)制方案(an)。它還集成了系統通信接口，有LIN或(huo)I2C接口可供選擇。在(zai)包括汽車工業在(zai)內的遠程(cheng)或(huo)分(fen)布(bu)式應用中，LIN架構(gou)可以減少布(bu)線和(he)改善EMC性能。配有I2C的器(qi)件(jian)更(geng)適合(he)在(zai)獨(du)立PCB上與本地微(wei)處理器(qi)一(yi)起用作外圍設備(bei)。

    該系列(lie)器(qi)件(jian)的主(zhu)要(yao)優點是，所(suo)有針對應用(yong)的運動控制功能都可(ke)以在廠(chang)內進行預編(bian)程，明(ming)顯減少(shao)了工程師的編(bian)碼工作。如果選擇器(qi)件(jian)的閃(shan)存版本，還可(ke)以在開發(fa)應用(yong)及之后測試和調(diao)試軟(ruan)件(jian)時(shi)進行再編(bian)程。這將(jiang)顯著加快設(she)計更(geng)新(xin)的速度(du)。

    2.步進電機的(de)動態控(kong)制

    隨(sui)著(zhu)步進(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)出現在越來(lai)越多的(de)應用場合，設計人員也在繼續追求高精(jing)度的(de)定位(wei)。此外，其(qi)(qi)高能(neng)(neng)效(xiao)、高性能(neng)(neng)及(ji)逐漸(jian)縮(suo)小的(de)尺寸(cun)等特(te)性，也使其(qi)(qi)對紡織(zhi)機(ji)(ji)(ji)、機(ji)(ji)(ji)器人、計算(suan)機(ji)(ji)(ji)數控(kong)(kong)銑雕機(ji)(ji)(ji)等設備的(de)吸引力與日(ri)俱增。安森美半導體(ti)的(de)AMIS-305xx系(xi)列就是(shi)用于(yu)需要動態控(kong)(kong)制步進(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)系(xi)統的(de)ASSP，它能(neng)(neng)夠以SPI接口提供(gong)可變電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流控(kong)(kong)制，進(jin)而實(shi)現的(de)動態控(kong)(kong)制。

    AMIS-305xx系列集(ji)(ji)成了(le)轉(zhuan)換器(qi)，將連續步長(chang)轉(zhuan)換為所(suo)需的(de)線(xian)圈電(dian)流(liu)(liu)（可(ke)通過查找(zhao)表或其他方(fang)式）。該(gai)系列還集(ji)(ji)成了(le)采用(yong)(yong)H橋配置的(de)驅動器(qi)晶體管(guan)、反激二極管(guan)、經PWM的(de)片上穩流(liu)(liu)，以及多種(zhong)保護電(dian)路。圖2是AMIS-30522應用(yong)(yong)框圖。

    該系列IC包含兩個內置H橋，能(neng)夠以zui高達(da)1600mA的(de)電流(liu)驅(qu)動(dong)(dong)雙相步進(jin)電機(ji)。速(su)度和(he)負載角輸出(chu)使主微控(kong)制器能(neng)夠檢測阻轉(zhuan)轉(zhuan)子(zi)和(he)運(yun)行結束狀況，而(er)無需(xu)額(e)外(wai)的(de)開關、霍(huo)爾（Hall）傳感器或光學編(bian)碼器。除了停(ting)轉(zhuan)檢測，這(zhe)些功能(neng)還(huan)允許設(she)計人(ren)員(yuan)為微控(kong)制器編(bian)程，以計算轉(zhuan)子(zi)位(wei)置，并按要求動(dong)(dong)態調節電流(liu)或速(su)度，以防止失步。它還(huan)實現了微步進(jin)，能(neng)夠消除終(zhong)點停(ting)止的(de)噪(zao)聲(sheng)和(he)震動(dong)(dong)，并在無需(xu)添加元(yuan)件的(de)情況下提升運(yun)動(dong)(dong)控(kong)制的(de)度和(he)可靠(kao)性。

    在(zai)構建加(jia)工(gong)(gong)(gong)、汽(qi)車、安(an)全和建筑(zhu)自動(dong)化應用時(shi)，工(gong)(gong)(gong)程師不必再擔(dan)心運(yun)動(dong)算(suan)法中(zhong)的(de)動(dong)力學設(she)計，因為這些(xie)均(jun)已嵌入在(zai)ASSP中(zhong)。他(ta)們(men)只需設(she)計電(dian)(dian)機(ji)的(de)總體(ti)運(yun)動(dong)，而相(xiang)關(guan)IC可以實現無傳感器(qi)失速檢測等先進特性(xing)，從而更(geng)進一步(bu)(bu)簡化設(she)計人員的(de)工(gong)(gong)(gong)作，加(jia)快(kuai)產品上市時(shi)間。此外，這些(xie)新的(de)微型步(bu)(bu)進電(dian)(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)還可使設(she)計人員用zui少的(de)元件和zui低的(de)材料成本快(kuai)速而簡便地完(wan)成動(dong)態(tai)運(yun)動(dong)應用。

    3.其他電機驅(qu)動控制解決方(fang)案

    安森(sen)美半(ban)導體的NCV770x系列驅(qu)動(dong)器也常用(yong)于驅(qu)動(dong)HVAC電(dian)子控制(zhi)單元中的氣瓣(ban)。這(zhe)個系列半(ban)橋驅(qu)動(dong)器提供了(le)高性價比的方(fang)案(an)，可以用(yong)串聯或(huo)并聯方(fang)式驅(qu)動(dong)多個有刷直流電(dian)機，同時也*了(le)壽命周期內可靠性、診斷、電(dian)池供電(dian)瞬態(tai)等方(fang)面的汽車標(biao)準。

    總結(jie)

    節(jie)能(neng)是一個(ge)總的趨(qu)勢(shi)，電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器也正趨(qu)于成(cheng)(cheng)為(wei)大批量通用(yong)產品，而降低每個(ge)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器的成(cheng)(cheng)本及(ji)減小方(fang)案尺寸則是主要的動(dong)力(li)。市場將(jiang)會在的控制方(fang)式和成(cheng)(cheng)本之(zhi)間獲(huo)得(de)一個(ge)動(dong)態平衡。

    根(gen)據戰(zhan)略重(zhong)點和對系統(tong)需求的(de)理解，尤其是客(ke)戶的(de)需求，安森美半導體采用定(ding)制(zhi)方(fang)法(fa)為客(ke)戶提供從ASSP到(dao)客(ke)戶集成電(dian)路（ASIC）的(de)不同方(fang)案。這些解決方(fang)案將幫(bang)助中(zhong)國(guo)市(shi)場上(shang)的(de)消費電(dian)子(zi)(zi)、工業控制(zhi)和汽車(che)電(dian)子(zi)(zi)領(ling)域的(de)電(dian)機應用設計人(ren)員獲得更(geng)高(gao)的(de)效率、更(geng)長的(de)壽命、更(geng)佳的(de)故(gu)障控制(zhi)，使電(dian)機逐步(bu)實現(xian)了小型(xing)化、率、低噪聲和更(geng)高(gao)的(de)可靠性。

可參考昆(kun)山奧蘭(lan)克泵業制造有限公(gong)司

 公司現有產品如(ru)下(xia)：

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｜