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(shi)場發(fa)展趨勢(shi)

    歷經(jing)百(bai)年的發展，電(dian)(dian)機(ji)的應用領(ling)域(yu)已非常廣(guang)泛。安森美半導體的電(dian)(dian)機(ji)驅動產(chan)品(pin)覆(fu)蓋的汽車及工(gong)業等領(ling)域(yu)的應用，正(zheng)是電(dian)(dian)機(ji)市場主要趨勢的一個縮影。

    首先(xian)是(shi)汽車電氣化的(de)(de)趨勢，即(ji)汽車制(zhi)造商(shang)用集成(cheng)的(de)(de)高(gao)能效電機傳統內燃引(yin)擎動力(li)，通常是(shi)用無刷直流（BLDC）電機皮帶和齒輪驅(qu)動，用于引(yin)擎蓋(gai)下的(de)(de)輔助元件，如(ru)泵、閥、供(gong)暖及空調、風(feng)扇等。由于BLDC電機具有(you)相當優異(yi)的(de)(de)性(xing)能，也開始進入(ru)傳統上采用有(you)刷直流（BDC）電機方(fang)案的(de)(de)其他應用。

    另一個趨勢是應用裝配率(lv)的(de)提升增加了電(dian)機的(de)安裝數量，如電(dian)機化供暖通風空調（HVAC）氣(qi)瓣控制（主要(yao)用于(yu)有刷直流及單極(ji)步進電(dian)機）也開始應用于(yu)較低端(duan)汽車的(de)HVAC系統。

    BLDC電(dian)(dian)機(ji)在工業(ye)及(ji)電(dian)(dian)信中的(de)應(ying)用(yong)也越來越普(pu)遍。典型應(ying)用(yong)包括風扇、鼓風機(ji)、泵及(ji)壓縮機(ji)。BLDC電(dian)(dian)機(ji)的(de)能效比(bi)交流(liu)電(dian)(dian)機(ji)或開關磁阻電(dian)(dian)機(ji)更高。BLDC電(dian)(dian)機(ji)能實現(xian)低成本變速應(ying)用(yong)，特別是用(yong)于(yu)集(ji)成了無(wu)傳感(gan)器換(huan)相算法(fa)，從而能夠(gou)省(sheng)卻外部(bu)傳感(gan)器。

    節能趨勢對電(dian)機驅動應用的新(xin)要求(qiu)

    能(neng)(neng)源成本(ben)通常(chang)是電(dian)機(ji)整個壽命周期成本(ben)zui主要的部分(fen)。因此，采用更的電(dian)機(ji)可以(yi)節(jie)約大(da)量能(neng)(neng)源。

    節能(neng)(neng)趨勢(shi)對電(dian)(dian)機(ji)驅(qu)動的(de)新要求包括(kuo)幾個方(fang)面，其一，能(neng)(neng)效是由所選(xuan)擇的(de)電(dian)(dian)機(ji)技(ji)術及(ji)電(dian)(dian)機(ji)結構決定的(de)，因此要求選(xuan)擇能(neng)(neng)將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換(huan)為(wei)機(ji)械能(neng)(neng)的(de)比例提(ti)升至(zhi)zui高(gao)的(de)電(dian)(dian)機(ji)。其次(ci)，要選(xuan)擇可以將(jiang)(jiang)驅(qu)動器的(de)功耗(hao)降至(zhi)zui低(di)并提(ti)高(gao)能(neng)(neng)效的(de)驅(qu)動電(dian)(dian)路。其三(san)，要通過提(ti)升電(dian)(dian)機(ji)驅(qu)動智(zhi)能(neng)(neng)來實(shi)現(xian)優化(hua)的(de)能(neng)(neng)耗(hao)方(fang)案。

    此外，一些應用(yong)(yong)(yong)(yong)還要求系統中(zhong)不(bu)使用(yong)(yong)(yong)(yong)有(you)刷電(dian)機（使用(yong)(yong)(yong)(yong)步(bu)進或無刷直流電(dian)機）；而使用(yong)(yong)(yong)(yong)無傳感器換相（不(bu)使用(yong)(yong)(yong)(yong)電(dian)位計或霍爾傳感器反饋）、嵌入(ru)運動控制算(suan)法（用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)低動力(li)應用(yong)(yong)(yong)(yong)），將能效提到zui高，降低可聽噪聲，改善電(dian)磁(ci)干擾（EMC）性能等(deng)。另外，還有(you)一些應用(yong)(yong)(yong)(yong)需(xu)要將驅動電(dian)路與電(dian)機緊鄰(lin)布設在機電(dian)致動器上(shang)，并通(tong)過(guo)總線（LIN、I2C等(deng)）連接(jie)至*控制單(dan)元(yuan)。

    安森美半導體提(ti)高電(dian)機設(she)計能效(xiao)的創新解決方案(an)

    在快(kuai)速、及(ji)動態的動作控(kong)制應用中，步進電機是(shi)越來越普(pu)及(ji)的一種(zhong)選擇。隨著電機技(ji)術(shu)的發(fa)展，智能(neng)驅動器(qi)/控(kong)制器(qi)標(biao)準產(chan)品(pin)（ASSP）也涌現出來，能(neng)夠地驅動這些電機。這些器(qi)件為設計人員(yuan)提供了更(geng)加(jia)靈活的方案，開創了創新(xin)功能(neng)的空間(jian)，并發(fa)現了許多新(xin)的應用。

    1.雙極步進電機驅動及控(kong)制(zhi)器

    安森美半導體(ti)開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)AMIS-3062x系(xi)列的(de)(de)(de)AMIS-30623就(jiu)是驅動(dong)機電致動(dong)器(qi)中的(de)(de)(de)雙極(ji)步(bu)進電機的(de)(de)(de)驅動(dong)及(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)。這(zhe)款產品嵌入了有限狀(zhuang)態機及(ji)針對(dui)先進前照(zhao)燈(deng)系(xi)統（AFS）系(xi)統要求定(ding)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)本(ben)地互(hu)連網(wang)絡（LIN）指令集。該器(qi)件(jian)集成了非傳感控(kong)制(zhi)(zhi)檢(jian)測功(gong)能，能提高可靠性，減少(shao)元件(jian)數量和板上空間，降低產品成本(ben)。AMIS-30623專(zhuan)為遠程及(ji)多軸(zhou)定(ding)位應用而設計(ji)，非傳感控(kong)制(zhi)(zhi)檢(jian)測功(gong)能的(de)(de)(de)設計(ji)者能輕易完成的(de)(de)(de)定(ding)位校(xiao)準(zhun)及(ji)半封閉式的(de)(de)(de)循環操作(zuo)。

    AMIS-30623的(de)LIN接口使其適用(yong)于需要連接遠程(cheng)LIN主機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)械電子解決方案。這(zhe)款產品的(de)目標應用(yong)包括前照(zhao)燈級測量、自動HVAC設計、監控(kong)攝像頭控(kong)制(zhi)、專業照(zhao)明設備及(ji)工(gong)業機(ji)(ji)器(qi)人等。AMIS-30623的(de)工(gong)作溫度均為-40℃至125℃，可傳輸高(gao)達(da)800 mA的(de)可編程(cheng)電流。芯(xin)片上的(de)定位控(kong)制(zhi)器(qi)可依監控(kong)類(lei)型、定位范圍和參數(shu)的(de)不同(tong)而修改配置。這(zhe)款產品還具(ju)備電流保持特性。圖1是AMIS-30623的(de)框(kuang)圖。

    安森(sen)美半導(dao)體的(de)AMIS-30624步(bu)進(jin)電(dian)機驅動器也可(ke)用(yong)于可(ke)移動式拍攝(she)全景-上下擺動-放焦變大（PTZ）保安攝(she)像(xiang)機應用(yong)。該器件通(tong)過(guo)I2C總線以簡(jian)單的(de)微控制器驅動3個(ge)電(dian)機。該拓撲(pu)結(jie)構支(zhi)持極緊湊(cou)的(de)攝(she)像(xiang)機設計，有助于降低成本及提供(gong)的(de)工作。

    AMIS-3062x單(dan)芯片解(jie)決方案(an)(an)的核(he)心是(shi)一個數(shu)字(zi)運(yun)動(dong)控制器(qi)和(he)一個H橋布(bu)局的50mA至800mA雙極兩相步進(jin)電(dian)機驅動(dong)器(qi)。這(zhe)種(zhong)驅動(dong)器(qi)提(ti)(ti)供微(wei)步進(jin)（micro-stepping）操作(zuo)，因此不再需要在(zai)(zai)速度(du)、噪(zao)聲和(he)共振導致(zhi)的失步（step loss）之間進(jin)行權衡。運(yun)動(dong)控制器(qi)提(ti)(ti)供可(ke)編程峰值電(dian)流(liu)，采用(yong)20kHz PWM電(dian)流(liu)控制方案(an)(an)。它還集成了(le)系統通信接(jie)口，有LIN或I2C接(jie)口可(ke)供選(xuan)擇。在(zai)(zai)包括汽車工業在(zai)(zai)內的遠程或分布(bu)式應用(yong)中，LIN架構可(ke)以(yi)減少布(bu)線和(he)改善(shan)EMC性能。配有I2C的器(qi)件更適合(he)在(zai)(zai)獨立PCB上與本地(di)微(wei)處理器(qi)一起用(yong)作(zuo)外圍設(she)備。

    該系列器件(jian)(jian)的主(zhu)要(yao)優點是，所有針(zhen)對應(ying)用的運動控(kong)制功能都可(ke)以在廠內進(jin)行預編程(cheng)，明顯減(jian)少(shao)了工程(cheng)師的編碼(ma)工作(zuo)。如果(guo)選擇器件(jian)(jian)的閃(shan)存版本，還可(ke)以在開(kai)發(fa)應(ying)用及之(zhi)后測試和調試軟件(jian)(jian)時進(jin)行再編程(cheng)。這將顯著(zhu)加快設計更(geng)新的速度。

    2.步進電機(ji)的動態(tai)控制

    隨著步進(jin)電機(ji)(ji)出現在越來越多(duo)的(de)應用場(chang)合(he)，設計(ji)人員也(ye)在繼續追求高精度的(de)定位(wei)。此外(wai)，其高能(neng)效、高性(xing)能(neng)及逐漸縮(suo)小的(de)尺寸等特性(xing)，也(ye)使其對紡織機(ji)(ji)、機(ji)(ji)器人、計(ji)算機(ji)(ji)數控(kong)銑(xian)雕(diao)機(ji)(ji)等設備的(de)吸引力(li)與日俱(ju)增。安森(sen)美半導體的(de)AMIS-305xx系列就是用于需要(yao)動態控(kong)制(zhi)步進(jin)電機(ji)(ji)系統的(de)ASSP，它能(neng)夠(gou)以(yi)SPI接口提供(gong)可變電機(ji)(ji)電流控(kong)制(zhi)，進(jin)而實現的(de)動態控(kong)制(zhi)。

    AMIS-305xx系(xi)(xi)列集成(cheng)了轉(zhuan)換器，將連續步長(chang)轉(zhuan)換為所需的線(xian)圈電(dian)流（可通過查找表或其他方式）。該系(xi)(xi)列還集成(cheng)了采用H橋配置的驅動(dong)器晶體管(guan)、反激二極管(guan)、經PWM的片上穩流，以及多(duo)種保護電(dian)路。圖2是AMIS-30522應用框圖。

    該系列IC包含兩個(ge)內(nei)置(zhi)H橋(qiao)，能夠以zui高(gao)達1600mA的電(dian)流驅動(dong)雙相步進(jin)電(dian)機。速度(du)和(he)負載角(jiao)輸出(chu)使主(zhu)微控(kong)制(zhi)器能夠檢(jian)測(ce)阻轉轉子(zi)和(he)運(yun)行(xing)結束狀(zhuang)況(kuang)，而無(wu)需額外(wai)的開(kai)關、霍爾（Hall）傳感(gan)器或光學(xue)編碼器。除了(le)停轉檢(jian)測(ce)，這些(xie)功能還允許設計(ji)人員(yuan)為(wei)微控(kong)制(zhi)器編程，以計(ji)算轉子(zi)位置(zhi)，并按要求(qiu)動(dong)態調節(jie)電(dian)流或速度(du)，以防止失步。它還實(shi)現(xian)了(le)微步進(jin)，能夠消除終(zhong)點(dian)停止的噪聲(sheng)和(he)震動(dong)，并在無(wu)需添加元件的情況(kuang)下(xia)提(ti)升運(yun)動(dong)控(kong)制(zhi)的度(du)和(he)可(ke)靠性。

    在構建加工(gong)、汽車、安全和建筑(zhu)自動化(hua)應用(yong)時，工(gong)程師不(bu)必再擔心運(yun)動算法(fa)中的(de)動力學設(she)(she)計(ji)，因為這(zhe)些(xie)均已(yi)嵌入在ASSP中。他們只需(xu)設(she)(she)計(ji)電機的(de)總體(ti)運(yun)動，而相(xiang)關IC可以實現無傳感(gan)器失速檢測等(deng)先進特性，從而更進一步(bu)簡化(hua)設(she)(she)計(ji)人(ren)員(yuan)的(de)工(gong)作，加快(kuai)產品上市時間(jian)。此外，這(zhe)些(xie)新的(de)微型步(bu)進電機驅(qu)動器還可使設(she)(she)計(ji)人(ren)員(yuan)用(yong)zui少的(de)元件和zui低的(de)材料成(cheng)本(ben)快(kuai)速而簡便地(di)完成(cheng)動態運(yun)動應用(yong)。

    3.其他電機驅動控制解決方(fang)案

    安森美半導體(ti)的NCV770x系列(lie)驅(qu)動器(qi)也常用(yong)于驅(qu)動HVAC電(dian)子控制(zhi)單元中(zhong)的氣瓣。這個系列(lie)半橋驅(qu)動器(qi)提(ti)供(gong)了高性價比的方(fang)(fang)案，可以用(yong)串(chuan)聯或并聯方(fang)(fang)式驅(qu)動多(duo)個有刷直流(liu)電(dian)機，同時也*了壽(shou)命周期內可靠(kao)性、診(zhen)斷、電(dian)池供(gong)電(dian)瞬態等方(fang)(fang)面的汽(qi)車標準。

    總結(jie)

    節(jie)能是一個總的趨勢，電機驅動器也正趨于成為(wei)大批量通用產品(pin)，而降低每個電機驅動器的成本及減(jian)小方案(an)尺寸則是主要的動力。市場將會(hui)在的控制方式和成本之間獲(huo)得一個動態平衡(heng)。

    根據戰略重點和(he)(he)(he)對系統需求(qiu)的(de)(de)理解，尤其(qi)是客戶(hu)的(de)(de)需求(qiu)，安森美(mei)半導體采用定(ding)制(zhi)方(fang)法(fa)為客戶(hu)提供從ASSP到客戶(hu)集成電路(lu)（ASIC）的(de)(de)不同(tong)方(fang)案。這些(xie)解決方(fang)案將幫助中國市場上的(de)(de)消費(fei)電子(zi)、工業控制(zhi)和(he)(he)(he)汽(qi)車電子(zi)領域的(de)(de)電機應用設(she)計人員獲(huo)得更(geng)高的(de)(de)效率、更(geng)長(chang)的(de)(de)壽命(ming)、更(geng)佳(jia)的(de)(de)故障控制(zhi)，使電機逐步(bu)實現了(le)小型化(hua)、率、低(di)噪聲和(he)(he)(he)更(geng)高的(de)(de)可靠性。

可(ke)參(can)考(kao)昆(kun)山奧蘭(lan)克泵業制造有限公(gong)司

 公司現有產(chan)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｜