電子發燒友網報道（文/莫婷婷）當前，無刷直流電機還處于迅猛發展的階段。根據Grand view Research的數據，2023年，全球無刷直流電機市場規模為198.64億美元，2024年到2030年將以年復合增長率6.6%增長，到2030年將達到308.62億美元。

無刷直流電機一直是Power Integrations（PI）的重要市場，此前已經推出了兩代新高壓集成半橋（IHB）電機驅動器IC——BridgeSwitch系列。同時，為了提升開發人員的開發效率、降低開發門檻，PI還推出了電機驅動軟件 MotorXpert。就在近期，PI發布了MotorXpert 3.0，與上一代相比，進一步簡化了設計、優化了性能，增加了兩相調制的控制方式，還增加了缺省模式，更適合初學者工程師使用。


簡化電機研發，初學者更易上手
MotorXpert? 是一套專門用于對采用PI BridgeSwitch?電機驅動器IC的無刷直流逆變器進行配置、控制和檢測的軟件包。2021年，PI發布第一代MotorXpert，2022年發布第二代，搭配BridgeSwitch集成半橋電機驅動器使用，可實現98.2%的效率，將電路板空間減少70%以上。

PI資深技術培訓經理Jason Yan在接受媒體采訪時表示，3.0版本與上一代相比，增加了對BridgeSwtich-2新一代產品睡眠模式的支持，可以把三相電機的功耗降到10mW以下。還能根據不同的型號產品自動選擇相應的器件，在故障報告方式、電流反饋方式上也在軟件代碼上有了更新升級。此次發布的MotorXpert 3.0還加入了PI的無分流檢測電路和無傳感器磁場定向控制(FOC)技術。優化后的軟件設計工具可降低電機工程師的研發工作量。

PI MotorXpert 3.0具備以下七大特點，一是有更直觀的邏輯圖形界面，狀態欄會顯示電機工作條件。二是集成了運行示波儀，實時觀測電機的性能表現。PI的產品營銷經理Cristian Ionescu-Catrina表示：MotorXpert 3.0對波形可視化工具進行了五倍的改進，并增強了縮放功能，為開發人員提供了更多信息，便于電機精調和調試。

三是可以控制電機中不同的工作階段，包括設置、電機配置、啟動調試、閉環調試的多個階段。四是簡單的實時狀態更新特性。

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圖源：PI

五是適用于不同技術專長的用戶，除了專家模式，還增加了適用于經驗不足的工程師的缺省模式。缺省的調試模式僅需要調整4項參數，Xpert專家模式允許進行詳細的工作參數優化。六是軟件代碼易于在不同的MCU之間移植，比如 ST、Panasonic等國際廠商，還有國內的小型MCU廠商，能夠在不同品類、不同成本的 MCU 之間進行拷貝來設定。七是工具提示提供在線操作指導。

MotorXpert 3.0還能識別調試期間遇到的故障并提供相應方案支持。Jason Yan提到，PI 產品的主要優勢就是易于使用。“比如說家電生產廠商，一般都是購買成套的電機控制設備，如果想降成本，或者想定制化產品。那么研發人員就要懂硬件、軟件，還要懂系統集成。我們開發這套系統的目的就是為了方便客戶來研發他自己的電機平臺，可以降低電機工程研發的工作量，加快研發進程。”


支持BridgeSwitch系列產品，功耗能降到10mW以下
MotorXpert 3.0支持PI所有的IHB（集成半橋）逆變器用IC產品，包括BridgeSwitch
、BridgeSwitch-2，還支持BridgeSwitch-2電流監測、無感相電流檢測、故障報告、睡眠模式等關鍵特性。

談到睡眠模式，Jason Yan表示睡眠模式可以把三相電機的功耗降到10mW以下。如果電機經常接在直流母線端，沒有睡眠模式的情況下，采用IPM模塊，因其內部集成六個開關及驅動電路，由于它沒有那么智能化，所以它的驅動電路始終會消耗功率，很難讓設備滿足歐盟ErP規定的整機待機功耗小于300mW的要求。在啟動BridgeSwitch-2的睡眠模式之后，就可以把待機功耗做得更低，在系統中其他功耗的設計就不會有更多的設計挑戰。

MotorXpert 3.0可以根據不同型號產品自動選擇相應器件，支持EF引腳硬件關斷和FAULT引腳軟件關斷兩種故障報告方式。EF引腳硬件關斷方式通過硬件直接關斷逆變器，減輕MCU負擔；FAULT方式則通過MCU實現更精確的系統保護。電流反饋方式采用IPH增益調整，通過電阻上產生的壓降檢測相電流。傳統相電流檢測通過外部的電流檢測電阻，還需要有放大及濾波電路，因而效率和成本會更高，相對來說，PI MotorXpert 3.0支持的IPH電流反饋方式電路上更加簡單，而且其檢測信號不易受外圍噪聲的干擾影響。

Cristian Ionescu-Catrina提到，MotorXpert 3.0增加了兩相調制的控制方式，適合于熱水循環泵等高溫環境下的工作應用。新的調制方式可將逆變器開關損耗降低33%。

PI MotorXpert 3.0的推出，無疑為電機驅動設計領域帶來了革新。這款軟件不僅大幅簡化了無刷直流電機的開發流程，還通過其直觀的邏輯圖形界面、集成運行示波儀以及實時狀態更新等特性，顯著提升了開發效率和靈活性。這些特點，讓MotorXpert 3.0極大地降低了工程師的研發門檻和工作量，加速了產品上市時間。對于追求高效能、低功耗和快速開發周期的制造商來說，PI的MotorXpert 3.0無疑是最佳選擇。