“電機(jī)控制”專題：意法半導(dǎo)體

　　序言：不久前，我國(guó)發(fā)布《中國(guó)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(duì)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(guó)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(guó)可持續(xù)發(fā)展的一場(chǎng)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。

　　意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理曹錦東

　　1. 依貴公司角度看，電機(jī)技術(shù)的最新動(dòng)向是什么?

　　電機(jī)控制技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、節(jié)能化趨勢(shì)發(fā)展，以前粗獷的控制技術(shù)正面臨淘汰邊緣;隨著技術(shù)提升，需要有更好的控制芯片、功率芯片、模擬芯片;

　　*具體地，電機(jī)芯片方案的集成度有何發(fā)展趨勢(shì)?

　　在電機(jī)控制中可以包含控制芯片MCU、功率驅(qū)動(dòng)芯片、功率芯片(MOS，IGBT)，模擬芯片(LDO，運(yùn)放等)， 在中小功率的控制中功率驅(qū)動(dòng)以及功率芯片已經(jīng)可以集成在一個(gè)IPM模塊中，向小型化節(jié)能化發(fā)展.

　　*MCU、DSP、FPGA或功率、模擬芯片的最新技術(shù)動(dòng)向是什么?

　　電機(jī)控制技術(shù)的升級(jí)要求有更快，功能更強(qiáng)大的控制芯片，當(dāng)前 MCU 已經(jīng)向主頻更高,運(yùn)算能力更強(qiáng)大的STM32F7 (ARM Cortex-M7內(nèi)核) 200MHz以上主頻邁進(jìn)，STM32體系芯片和其強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚,受到越來(lái)越多的客戶所親賴;

　　*電機(jī)的核心是算法，算法效率如何提升?

　　電機(jī)核心控制實(shí)際是算法的優(yōu)劣體現(xiàn)，也是所采用的控制芯片性能的體現(xiàn);算法方面會(huì)更精簡(jiǎn)于中間變量的處理，STM32F3/F4/F7集成浮點(diǎn)運(yùn)算，主頻達(dá)到200MHZ ,也會(huì)給算法工程師更多的發(fā)揮空間;

　　*散熱和噪聲如何解決?

　　MOSFET，IGBT等發(fā)熱器件近些年隨著內(nèi)阻的減小，發(fā)熱將越做越小;噪聲方面則需要更好的控制技術(shù)，比如FOC控制;

　　2. 貴公司的芯片或解決方案的優(yōu)勢(shì)是什么，有哪些新的解決方案?

　　STM32 系列產(chǎn)品從入門級(jí)的STM32F0(ARM Cortex M0) 到至強(qiáng)性能的STM32F7(ARM Cortex-M7)將近600個(gè)型號(hào)，整個(gè)產(chǎn)品線全面覆蓋電機(jī)的高中低端FOC矢量控制需要，不僅僅性能強(qiáng)大, 成本也更加親民.

　　ST有完整的針對(duì)STM32F全系列的電機(jī)FOC 控制庫(kù), 同時(shí)矢量控制基礎(chǔ)上增加最大電流扭矩以及弱磁控制可以有效利用電源，向節(jié)能化邁進(jìn)一大步。

　　各產(chǎn)品系列各有特點(diǎn)，高中低檔都有MCU產(chǎn)品可供選擇，比如STM32F0xx(主頻48MHz)入門級(jí)產(chǎn)品系列用于風(fēng)機(jī)，水泵，電動(dòng)自行車等應(yīng)用;STM32F1/F2則滿足對(duì)主頻以及性能上有進(jìn)一步提升需求的客戶;

　　STM32F3集成了浮點(diǎn)運(yùn)算單元和DSP指令集,并且片上集成了豐富的高速的模擬外設(shè),像高速的ADC(5M ),高速的片上運(yùn)放,比較器。STM32F4(主頻達(dá)到180MHz)，性能進(jìn)一步提高，STM32F3/F4可輕松的搞定HFI的無(wú)傳感器FOC控制算法，同時(shí)控制兩個(gè)電機(jī)，雙FOC控制, 典型應(yīng)用比如空調(diào)的室內(nèi)外機(jī)控制，一顆STM32F3或STM32F4即可,系統(tǒng)成本得到更好的優(yōu)化;至強(qiáng)性能STM32F7,主頻達(dá)到200MHz以上, 加入強(qiáng)勁運(yùn)算能力的Cortex-M7內(nèi)核(與同等主頻M4內(nèi)核相比有兩倍DSP運(yùn)算能力)，可以看到未來(lái)的變頻器，伺服等需要大量計(jì)算的領(lǐng)域會(huì)得到廣泛應(yīng)用;與此同時(shí)，STM32系列產(chǎn)品軟硬件上下兼容性達(dá)到極致，同時(shí)軟件移植靈活，垂直整合高中低檔應(yīng)用，同時(shí)可以做到Pin-to-Pin兼容,縮減研發(fā)時(shí)間,最大化節(jié)約研發(fā)成本!

　　附個(gè)人簡(jiǎn)介：

　　曹錦東于2002年7月加入意法半導(dǎo)體，現(xiàn)擔(dān)任中國(guó)區(qū)微控制器市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理，主要職責(zé)包括：規(guī)劃和執(zhí)行針對(duì)中國(guó)區(qū)的本地化戰(zhàn)略;領(lǐng)導(dǎo)并培養(yǎng)本地團(tuán)隊(duì);向特定市場(chǎng)拓展業(yè)務(wù)，在大眾市場(chǎng)和中小企業(yè)客戶樹立產(chǎn)品的品牌;積極推動(dòng)微控制器生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，加強(qiáng)意法半導(dǎo)體與眾多技術(shù)伙伴深層合作，以創(chuàng)新的商業(yè)模式共贏未來(lái)。

　　在意法半導(dǎo)體工作的10余年期間，他為控制器業(yè)務(wù)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。公司大中華區(qū)微控制器業(yè)務(wù)擴(kuò)大了數(shù)倍，市場(chǎng)份額大幅提升。

　　曹錦東擁有超過18年的半導(dǎo)體從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在加入意法半導(dǎo)體之前，1997到1999年期間，他在知名企業(yè)擔(dān)任應(yīng)用工程師。1999年到2002年，他作為微控制器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師和大客戶銷售專員開始積累市場(chǎng)開拓經(jīng)驗(yàn)。

　　曹錦東于1997年畢業(yè)于天津大學(xué)電子工程電子工程與精密化學(xué)(Electronics Engineer and Fine Chemical dual)專業(yè)，本科學(xué)歷。并于2014 年畢業(yè)于交通大學(xué)-法國(guó)馬賽商學(xué)院國(guó)際MBA。