“電機(jī)控制”專題：TI

　　序言：不久前，我國發(fā)布《中國制造2025》宏偉戰(zhàn)略，主題之一是智能工廠、智能制造將引領(lǐng)制造業(yè)的變革，因此對電機(jī)、伺服系統(tǒng)的需求將會(huì)大增，尤其是多軸控制和精確位置、電流控制的高端電機(jī);同時(shí)，環(huán)保和節(jié)能/綠色能源是我國七大新興戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)之一，而電機(jī)的能耗占用電設(shè)備的20%左右，因此，提高電機(jī)能效是我國可持續(xù)發(fā)展的一場持久戰(zhàn)。

　　為此，本媒體在連續(xù)兩年舉辦電機(jī)專題的基礎(chǔ)上，于2015年7月再次推出“電機(jī)控制”專題，就電機(jī)控制的新動(dòng)向和新技術(shù)展開大討論。

TI中國區(qū)市場開發(fā)部高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理信本偉

　　1. How do TI view the trend of motor driving technology? To be concrete, what is the perspective of the integration of motor driving solutions?

　　依貴公司角度看，電機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢是什么?具體來看：電機(jī)解決方案的集成度有何發(fā)展趨勢?

　　電機(jī)未來的發(fā)展方向是更高的效率，更強(qiáng)的可靠性和更廣的應(yīng)用范圍。無刷直流電機(jī)(BLDC motor)可以滿足上述特性與要求，我們看到，現(xiàn)在在很多應(yīng)用中BLDC逐步開始取代交流電機(jī)、有刷電機(jī)甚至于步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)解決方案的集成度越將會(huì)來越高，有片上集成電機(jī)控制算法，門驅(qū)電路，復(fù)雜的片上保護(hù)電路，針對小功率的應(yīng)用甚至MOS管也可以集成進(jìn)去。TI的DRV10983就是一個(gè)很好的高度集成的BLDC驅(qū)動(dòng)的單芯片解決方案的例子。

　　2. What are the suitable kinds of motor drivers for DSP, MCU, FPGA and microprocessor respectively?

　　DSP、MCU、FPGA、微處理器等分別適合哪類電機(jī)?

　　這里面沒有固定的搭配，只要資源合適上面提到的processor都可以用來控制各種電機(jī)。通常來講BLDC的控制比較復(fù)雜，需要的資源較多，尤其是如果為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的FOC控制，可能越要很多控制器資源，所以DSP會(huì)比較合適。TI的C2000系列DSP搭配上DRV830x系列電機(jī)門驅(qū)動(dòng)器即提供了一個(gè)很高性能的電機(jī)解決方案。對于其他相對簡單的電機(jī)，資源相對弱一點(diǎn)的MCU通?？梢詽M足基本需求。

　　3. Since the core of motor driving is algorithm, how TI to lift the efficiency of frequency conversion control algorithm?

　　電機(jī)的核心是算法，TI如何提升變頻控制的算法效率?

　　TI的InstaSPIN算法可以自動(dòng)監(jiān)測電機(jī)參數(shù)，通過FOC可達(dá)到從算法到電機(jī)整體運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提升。

　　4. How to solve heat dissipation and noise?

　　散熱和噪聲如何解決?

　　散熱主要通過兩方面來解決：

　　一個(gè)是盡量降低驅(qū)動(dòng)端的內(nèi)阻，對于小功率的電機(jī)可以采用內(nèi)置MOS的方案。對于大功率的電機(jī)通常應(yīng)該采用外置MOS來盡量降低內(nèi)阻和芯片內(nèi)的溫度;

　　第二個(gè)是通過layout優(yōu)化布線，從而使整個(gè)板子的散熱性能達(dá)到最優(yōu)。另外，TI的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片在芯片底部大多有熱焊盤，可以幫助優(yōu)化散熱效果。

　　噪聲問題的解決則視電機(jī)類型而定，不同的電機(jī)噪聲的效果也不同。需要通過電機(jī)控制算法來盡量降低噪聲。比如對于步進(jìn)電機(jī)，TI的DRV8系列驅(qū)動(dòng)芯片通過復(fù)雜的電流衰減與控制算法，可以極大的降低噪音提高效率;對于BLDC，DRV10系列通過純正弦驅(qū)動(dòng)可將噪音消除到最低限度。

　　5. What are the advantages and innovative features of TI’s products/solutions? Will TI offer any innovative solutions with breakthrough?

　　貴公司的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品/解決方案的優(yōu)勢是什么，都有哪些創(chuàng)新性的解決方案?

　　TI的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和方案主要有四方面的優(yōu)勢：

　　1. 產(chǎn)品覆蓋面廣。TI的產(chǎn)品可以用來驅(qū)動(dòng)直流有刷、無刷、步進(jìn)電機(jī)，以及伺服電機(jī)。在每個(gè)細(xì)分的電機(jī)類型里，TI同樣有不同的解決方案，比如針對時(shí)下最熱的BLDC，TI有有感、無感的解決方案，也有方波控制、弦波控制和更復(fù)雜的FOC，針對不同功率的電機(jī)都可以找出相應(yīng)的解決方案。

　　2. 易于使用，可以縮短客戶的研發(fā)周期。TI的DRV8系列有刷以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，和DRV10系列的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，都是將控制部分集成在電機(jī)內(nèi)部且性能很高，客戶可以很容易就完成電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的設(shè)計(jì)，從而將更多的精力投入到系統(tǒng)端的研發(fā)當(dāng)中。

　　3. 高可靠性。TI的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案將保護(hù)機(jī)制集成在芯片內(nèi)部，可靠性很強(qiáng)。同時(shí)TI的算法也是致力于可以驅(qū)動(dòng)有不同參數(shù)的電機(jī)，使同一款產(chǎn)品可以應(yīng)在有不同應(yīng)用需求的終端產(chǎn)品中而不產(chǎn)生問題，簡化研發(fā)周期。

　　4. 完備的產(chǎn)品和支持。除了芯片本身，TI還提供配套的評估套件、參考設(shè)計(jì)、應(yīng)用手冊等等，方便用戶使用。當(dāng)客戶有問題時(shí)可以聯(lián)絡(luò)TI的FAE，但

　　更方便的是直接登錄德州儀器在線支持社區(qū)，與同行工程師和TI專家共同尋找解決方案、獲取幫助、共享知識(shí)并解決問題。