2023年11月16日，由電子發燒友網主辦的“2023電機控制先進技術研討會”，在深圳益田威斯汀酒店成功舉辦。據Grand View Research統計，2021年全球電機市場的規模為1505億美元，預計未來幾年將會以6.4%左右的年復合增長率增長，到2028年將會達到2325億美元。近幾年來，國內電機市場規模在不斷增大，產量也在不斷提升，而電機的智能化和高效節能化，離不開上游芯片、傳感器、編碼器等硬件，以及電機控制軟件算法的支持。

因此本次研討會邀請到兆易創新、雅特力科技、ST、凌鷗創芯、MPS、兆威機電、愛普特、瑞薩、杰發科技、元能芯科技等多家國內外知名企業的專家和領導，他們帶來電機控制領域最前沿的行業動態以及技術分享，并為廣大電機工程師提供一個資訊和交流平臺。
?
電子發燒友總經理張迎輝在開幕致辭中表示，電機控制的技術變化確實非常快，市場也在快速增長。對于這一個迅速成長的市場來說，供應商和客戶更緊密的走在一起創新，并在藍海、紅海市場中，不斷地優化迭代好相關的供應鏈環節，同樣顯得非常重要。從前幾年的風扇、空調冰箱洗衣機，再到網紅爆款產品四軸無人機、兩輪車、獨輪車、筋膜槍、電吹風，再到現在的電單車、新能源代步車、電動工具、AGV等，都是電機驅動的應用創新落地。

電子發燒友總經理張迎輝

?
“未來可預見的各種場景的行業機器人、大狗機器人以及將走入千家萬戶的人型機器人，都是電機在近C端應用未來市場增長的機會。這兩年汽車電子市場火熱，很多MCU廠商還不斷推出車規級芯片，這一塊市場也同樣被認為是***的藍海市場，未來發展究竟如何，同樣值得期待！”
?
兆易創新：GD32 MCU為電機驅動提供多維度的解決方案
?
兆易創新產品市場資深經理陳奇在本次研討會上帶來了多款采用了兆易創新MCU的電機應用參考設計，同時也介紹了兆易創新豐富的MCU產品線。

兆易創新產品市場資深經理陳奇

?
據了解，兆易創新GD32 MCU目前已經具有41個主流產品系列，超過500個產品可選型號，滿足工業級和車規級的可靠性。系列產品完美兼容、適配多種IDE，且具備完善的生態系統支持。
?
具體來說，兆易創新的MCU產品系列可以分為四大部分，包括高算力應用的GD32H系列、無線連接應用的GD32W系列、低功耗應用的GD32L系列以及車規級的GD32A系列。典型市場應用包括物聯網、能源電力、工業控制、安防設備、網絡通訊、健康監護、家電、汽車應用。
?
其中，針對電機控制應用的產品，陳奇表示可以分為三個類型，首先是高性能強算力需求的產品，這類產品包括GD32H757、GD32F427、GD32E507、GD32F407，具備高動態性能FOC、多種實時通訊需求、同時控制兩臺BLDC/PMSM、支持多種無傳感器算法等。其中GD32H7系列高算力MCU，配備Cortex-M7核心，主頻高達600MHz，同時最高支持4MB Flash、512KB SRAM和512KB RAM存儲，并具備豐富的外設。
?
而主流的需求包括FOC矢量控制、單電阻電流采樣、同時控制電機+PFC、無傳感器算法，這類的產品包括GD32F303、GD32A503、GD32E113、GD32VF1034.
?
最后是成本敏感需求的產品，一般這些產品需要具備FOC矢量控制、方波控制、單電阻或三電阻采樣等基本功能，比如GD32E230、GD32F310、GD32F330等產品。
?
陳奇還介紹了多個參考設計方案，比如基于GD32F407R的雙伺服電機、基于GD32F310K的電動工具、基于GD32E230K的吸塵器、基于GD32W515的WIFI 風扇等參考設計。
?
雅特力：AT32 MCU實現高效電機驅動控制與應用
?
雅特力成立于2016年，總部位于重慶，在上海、蘇州、深圳以及臺灣省都設有分公司。早在2020年，雅特力的MCU產品累計銷售就超過了一億顆。在本次研討會上，雅特力產品市場總監林金海帶來了雅特力團隊在電機技術方面的一些成果，以及在電機市場上的主要應用。
?

雅特力產品市場總監林金海

?
據林金海介紹，目前雅特力已經量產了十多個MCU系列和兩百多個型號，均為Cortex-M4內核的產品，但是能夠覆蓋從M0、M3、M4以及部分M7的市場。
?
雅特力的AT32系列MCU主要分為六個類型，分別是低功耗、超值型、主流型、車用型、高效能、無線型。目前MCU產品線中最低的CPU頻率是96MHz，最高是288MHz，Flash最高是4MB，SRAM最高是512KB。
?
值得一提的是，雅特力的MCU產品全系列pin-to-pin兼容，除了最新發布的AT32F405之外；同時全系列MCU支持-40℃~105℃工業級運行溫度，并自有開發sLib安全代碼保護支持。
?
雅特力MCU封裝最小支持20pin TSSOP，最大支持144pin 的LQFP封裝。在軟件開發方面，雅特力提供AT32 Work Bench，支持AT32 MCU圖形化配置軟件，生成初始化C代碼；支持外設初始化、 PIN MUX 、系統時鐘自動化配置；支持add user code 功能；支持 Keil、IAR、AT32 IDE等常見IDE工程自動生成等。
?
從產品應用來看，雅特力AT32的MCU產品主要應用在工業以及電機控制領域，占比達到40%，在行業應用，比如醫療/IoT/通訊等應用中則占16%，其余分別是消費、商用、電源、車用等領域。
?
林金海認為，目前電機市場發展，主要有三大趨勢：高效節能及環保；智能化、通用化、集成化；電機轉速提高。因此，電機控制MCU也需要相應地做出改變，提高效能、簡化系統、降低能耗、降低成本等。
?
最后，林金海分享了多個電機控制技術，其中包括雅特力已申請專利的技術——BLDC無感ADC低速控制。以及多個電機控制應用方案，比如高速風扇、電動工具、高速風筒、吊扇、電動摩托車、洗衣機、割草機等方案。
?
?
ST：用于可持續發展世界的新型洗衣機方案
?
隨著各地突破高溫記錄，我們生活的方方面面都受到了影響。中國的目標是在2030年前實現碳達峰，在2060年前實現碳中和。達成這樣的可持續發展目標需要共同的努力，意法半導體電機控制應用經理蔡成攀分享了《用于可持續發展世界的新型洗衣機方案》，介紹了意法半導體為洗衣機在節能節水上打造的創新方案，以及如何將人工智能與電機控制FOC先集合。
?
意法半導體推出了AI+ZeST的解決方案，借助ST32G4系列MCU、SLLIMM IPM通過ZeST零速全扭矩在洗滌階段重復完美的啟動。相較傳統的啟動，ZeST可以做到順滑的電流控制與速度控制，從而縮短洗衣流程、使用更小的電源設備以及縮減散熱器體積等，實現在洗滌階段節能15%～40%。

意法半導體電機控制應用經理 蔡成攀

?
蔡成攀指出如果洗衣機在稱重時，多算了200克，那么就可能因此多放200克水。如果以一臺洗衣機每年使用200次的頻率來算，做到精確稱重每年就可以節省40公斤的水。而當我們遇到非線性多參數的問題，比如對衣物進行稱重計算時，人工智能就有優勢了。
?
借助意法半導體提供的NanoEdge AI Studio，可以簡單、快速、低成本地創建邊緣AI應用。意法半導體有專門的團隊對機器學習算法進行更新，嵌入式開發者可直接使用，無需專業AI知識。只需收集少量有效數據集，就可以進行模型的開發和部署，從而節約3倍的成本，把開發速度提升2倍。
?
凌鷗創芯：電控“芯”生態，基于凌鷗MCU的全套高速風筒方案
?
成立于15年的凌鷗創芯一直致力于控制領域的直流無刷方案，提供了MCU、預驅和一系列的電源與功率模塊。其開發團隊在精度、溫漂以及ADC采樣速度等方面，有著深厚的經驗積累。凌鷗創芯銷售總監郭天在會上分享了《電控“芯”生態，基于凌鷗MCU的全套高速風筒方案》，介紹了凌鷗創芯為高速風筒這一熱門應用打造的系統解決方案。

凌鷗創芯銷售總監 郭天

?
郭天重點介紹了凌鷗主推的MC07x系列MCU，這是一個基于Cortex-M0架構的MCU，同時集成了一個DSP小核。與市面上競品不同的是，該DSP內核并非只能去做一些浮點或加速運算，客戶是可以自行編寫DSP的應用程序，比如在洗脫一體機、多旋翼無人機上實現單MCU雙電機驅動等，從而大幅減少成本。
?
針對高速風筒，郭天也介紹了該應用的市場現狀以及凌鷗專為該市場打造的整套系統解決方案。今年整個高速風筒的出貨量已經超過了2000萬臺，凌鷗創新判斷接下來的三年，該市場的每年的增長速率都會超過50%。
?
針對這樣的市場風口，凌鷗提供了完整的芯片解決方案，比如037、038或072等一系列MCU，300x、500x等三相IPM以及ACDC/DCDC等，還提供了內置LDO的版本進一步減少整體成本。凌鷗也對高速風筒的方案做了軟件優化，比如在相電流啟動時更加平穩。
?
MPS：小型化電機驅動的產品優勢與未來
?
作為國際芯片設計大廠，MPS在小型電機上會有怎樣的一個發展方向呢？在本次研討會，MPS應用系統經理李凡給出了答案，并詳細分享了MPS小型化電機驅動的產品優勢以及未來產品趨勢。

MPS應用系統經理 李凡

?
所有微型電機，實際上都是分為三個部分：控制器、執行器和傳感器。對于MPS來說，也會在有傳感和無傳感兩個方向上同時引進。在高可靠性應用場景，絕大多數都是有傳感的產品。MPS的電機產品主要分為三大類：直流有刷電機、單相直流無刷電機、三相直流無刷電機。在單相和三相直流電機上，MPS做了非常多的算法開發，以及針對一些功率模塊的合成。在研討會上，李凡重點介紹了單相和三相直流無刷電機產品。MPS有非常豐富的電機產品，從18V、35V、50V的都有，2023年也推出了MP6655、MP6617、MP(Q)6631H等新品。
?
李凡進一步詳細介紹了MP(Q)6653單相BLDC驅動器、MP(Q)6634三相BLDC無霍爾FOC驅動器、MP(Q)6541三相功率模塊產品的特點及優勢。其中MP(Q)6541三相功率模塊產品，集成6個MOSFET，輸入邏輯會變得非常簡單，這顆產品把所有電流檢測邏輯也都做到里面，電流檢測做到高精度，外部電路簡潔，產品在海外客戶大范圍使用，MPS希望進入國內客戶。MP(Q)6541還內置電荷泵，可以做到100%PWM輸出，內置三相電流采樣運放，可以在整個汽車行業應用，在MPS整個產品線里面是相對高端的一個產品。
?
在單相電機驅動產品，MPS的技術優勢主要表現在三大方面：正弦波驅動、超前角設置、多段曲線編程轉速閉環控制。在三相電機驅動產品的技術優勢則主要在于可以FOC無霍爾驅動、高可靠的正反切換順逆風啟動控制、多段復雜曲線可配置速度開環及閉環控制。在功率模塊上，MPS采用Mesh ConnectTM先進封裝技術，產品在小封裝高集成度方面獨具領先優勢。李凡認為未來微型電機驅動將主要往高功率化、先進驅動、智能化趨勢發展。
?
?