2023电机控制先进技术研讨会圆满落幕！

2023年11月16日，由电子发烧友网主办的“2023电机控制先进技术研讨会”，在深圳益田威斯汀酒店成功举办。据Grand View Research统计，2021年全球电机市场的规模为1505亿美元，预计未来几年将会以6.4%左右的年复合增长率增长，到2028年将会达到2325亿美元。近几年来，国内电机市场规模在不断增大，产量也在不断提升，而电机的智能化和高效节能化，离不开上游芯片、传感器、编码器等硬件，以及电机控制软件算法的支持。

因此本次研讨会邀请到兆易创新、雅特力科技、ST、凌鸥创芯、MPS、兆威机电、爱普特、瑞萨、杰发科技、元能芯科技等多家国内外知名企业的专家和领导，他们带来电机控制领域最前沿的行业动态以及技术分享，并为广大电机工程师提供一个资讯和交流平台。
 
电子发烧友总经理张迎辉在开幕致辞中表示，电机控制的技术变化确实非常快，市场也在快速增长。对于这一个迅速成长的市场来说，供应商和客户更紧密的走在一起创新，并在蓝海、红海市场中，不断地优化迭代好相关的供应链环节，同样显得非常重要。从前几年的风扇、空调冰箱洗衣机，再到网红爆款产品四轴无人机、两轮车、独轮车、筋膜枪、电吹风，再到现在的电单车、新能源代步车、电动工具、AGV等，都是电机驱动的应用创新落地。

电子发烧友总经理张迎辉

 
“未来可预见的各种场景的行业机器人、大狗机器人以及将走入千家万户的人型机器人，都是电机在近C端应用未来市场增长的机会。这两年汽车电子市场火热，很多MCU厂商还不断推出车规级芯片，这一块市场也同样被认为是***的蓝海市场，未来发展究竟如何，同样值得期待！”
 
兆易创新：GD32 MCU为电机驱动提供多维度的解决方案
 
兆易创新产品市场资深经理陈奇在本次研讨会上带来了多款采用了兆易创新MCU的电机应用参考设计，同时也介绍了兆易创新丰富的MCU产品线。

兆易创新产品市场资深经理陈奇

 
据了解，兆易创新GD32 MCU目前已经具有41个主流产品系列，超过500个产品可选型号，满足工业级和车规级的可靠性。系列产品完美兼容、适配多种IDE，且具备完善的生态系统支持。
 
具体来说，兆易创新的MCU产品系列可以分为四大部分，包括高算力应用的GD32H系列、无线连接应用的GD32W系列、低功耗应用的GD32L系列以及车规级的GD32A系列。典型市场应用包括物联网、能源电力、工业控制、安防设备、网络通讯、健康监护、家电、汽车应用。
 
其中，针对电机控制应用的产品，陈奇表示可以分为三个类型，首先是高性能强算力需求的产品，这类产品包括GD32H757、GD32F427、GD32E507、GD32F407，具备高动态性能FOC、多种实时通讯需求、同时控制两台BLDC/PMSM、支持多种无传感器算法等。其中GD32H7系列高算力MCU，配备Cortex-M7核心，主频高达600MHz，同时最高支持4MB Flash、512KB SRAM和512KB RAM存储，并具备丰富的外设。
 
而主流的需求包括FOC矢量控制、单电阻电流采样、同时控制电机+PFC、无传感器算法，这类的产品包括GD32F303、GD32A503、GD32E113、GD32VF1034.
 
最后是成本敏感需求的产品，一般这些产品需要具备FOC矢量控制、方波控制、单电阻或三电阻采样等基本功能，比如GD32E230、GD32F310、GD32F330等产品。
 
陈奇还介绍了多个参考设计方案，比如基于GD32F407R的双伺服电机、基于GD32F310K的电动工具、基于GD32E230K的吸尘器、基于GD32W515的WIFI 风扇等参考设计。
 
雅特力：AT32 MCU实现高效电机驱动控制与应用
 
雅特力成立于2016年，总部位于重庆，在上海、苏州、深圳以及台湾省都设有分公司。早在2020年，雅特力的MCU产品累计销售就超过了一亿颗。在本次研讨会上，雅特力产品市场总监林金海带来了雅特力团队在电机技术方面的一些成果，以及在电机市场上的主要应用。
 

雅特力产品市场总监林金海

 
据林金海介绍，目前雅特力已经量产了十多个MCU系列和两百多个型号，均为Cortex-M4内核的产品，但是能够覆盖从M0、M3、M4以及部分M7的市场。
 
雅特力的AT32系列MCU主要分为六个类型，分别是低功耗、超值型、主流型、车用型、高效能、无线型。目前MCU产品线中最低的CPU频率是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产品全系列pin-to-pin兼容，除了最新发布的AT32F405之外；同时全系列MCU支持-40℃~105℃工业级运行温度，并自有开发sLib安全代码保护支持。
 
雅特力MCU封装最小支持20pin TSSOP，最大支持144pin 的LQFP封装。在软件开发方面，雅特力提供AT32 Work Bench，支持AT32 MCU图形化配置软件，生成初始化C代码；支持外设初始化、 PIN MUX 、系统时钟自动化配置；支持add user code 功能；支持 Keil、IAR、AT32 IDE等常见IDE工程自动生成等。
 
从产品应用来看，雅特力AT32的MCU产品主要应用在工业以及电机控制领域，占比达到40%，在行业应用，比如医疗/IoT/通讯等应用中则占16%，其余分别是消费、商用、电源、车用等领域。
 
林金海认为，目前电机市场发展，主要有三大趋势：高效节能及环保；智能化、通用化、集成化；电机转速提高。因此，电机控制MCU也需要相应地做出改变，提高效能、简化系统、降低能耗、降低成本等。
 
最后，林金海分享了多个电机控制技术，其中包括雅特力已申请专利的技术——BLDC无感ADC低速控制。以及多个电机控制应用方案，比如高速风扇、电动工具、高速风筒、吊扇、电动摩托车、洗衣机、割草机等方案。
 
 
ST：用于可持续发展世界的新型洗衣机方案
 
随着各地突破高温记录，我们生活的方方面面都受到了影响。中国的目标是在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。达成这样的可持续发展目标需要共同的努力，意法半导体电机控制应用经理蔡成攀分享了《用于可持续发展世界的新型洗衣机方案》，介绍了意法半导体为洗衣机在节能节水上打造的创新方案，以及如何将人工智能与电机控制FOC先集合。
 
意法半导体推出了AI+ZeST的解决方案，借助ST32G4系列MCU、SLLIMM IPM通过ZeST零速全扭矩在洗涤阶段重复完美的启动。相较传统的启动，ZeST可以做到顺滑的电流控制与速度控制，从而缩短洗衣流程、使用更小的电源设备以及缩减散热器体积等，实现在洗涤阶段节能15%～40%。

意法半导体电机控制应用经理 蔡成攀

 
蔡成攀指出如果洗衣机在称重时，多算了200克，那么就可能因此多放200克水。如果以一台洗衣机每年使用200次的频率来算，做到精确称重每年就可以节省40公斤的水。而当我们遇到非线性多参数的问题，比如对衣物进行称重计算时，人工智能就有优势了。
 
借助意法半导体提供的NanoEdge AI Studio，可以简单、快速、低成本地创建边缘AI应用。意法半导体有专门的团队对机器学习算法进行更新，嵌入式开发者可直接使用，无需专业AI知识。只需收集少量有效数据集，就可以进行模型的开发和部署，从而节约3倍的成本，把开发速度提升2倍。
 
凌鸥创芯：电控“芯”生态，基于凌鸥MCU的全套高速风筒方案
 
成立于15年的凌鸥创芯一直致力于控制领域的直流无刷方案，提供了MCU、预驱和一系列的电源与功率模块。其开发团队在精度、温漂以及ADC采样速度等方面，有着深厚的经验积累。凌鸥创芯销售总监郭天在会上分享了《电控“芯”生态，基于凌鸥MCU的全套高速风筒方案》，介绍了凌鸥创芯为高速风筒这一热门应用打造的系统解决方案。

凌鸥创芯销售总监 郭天

 
郭天重点介绍了凌鸥主推的MC07x系列MCU，这是一个基于Cortex-M0架构的MCU，同时集成了一个DSP小核。与市面上竞品不同的是，该DSP内核并非只能去做一些浮点或加速运算，客户是可以自行编写DSP的应用程序，比如在洗脱一体机、多旋翼无人机上实现单MCU双电机驱动等，从而大幅减少成本。
 
针对高速风筒，郭天也介绍了该应用的市场现状以及凌鸥专为该市场打造的整套系统解决方案。今年整个高速风筒的出货量已经超过了2000万台，凌鸥创新判断接下来的三年，该市场的每年的增长速率都会超过50%。
 
针对这样的市场风口，凌鸥提供了完整的芯片解决方案，比如037、038或072等一系列MCU，300x、500x等三相IPM以及ACDC/DCDC等，还提供了内置LDO的版本进一步减少整体成本。凌鸥也对高速风筒的方案做了软件优化，比如在相电流启动时更加平稳。
 
MPS：小型化电机驱动的产品优势与未来
 
作为国际芯片设计大厂，MPS在小型电机上会有怎样的一个发展方向呢？在本次研讨会，MPS应用系统经理李凡给出了答案，并详细分享了MPS小型化电机驱动的产品优势以及未来产品趋势。

MPS应用系统经理 李凡

 
所有微型电机，实际上都是分为三个部分：控制器、执行器和传感器。对于MPS来说，也会在有传感和无传感两个方向上同时引进。在高可靠性应用场景，绝大多数都是有传感的产品。MPS的电机产品主要分为三大类：直流有刷电机、单相直流无刷电机、三相直流无刷电机。在单相和三相直流电机上，MPS做了非常多的算法开发，以及针对一些功率模块的合成。在研讨会上，李凡重点介绍了单相和三相直流无刷电机产品。MPS有非常丰富的电机产品，从18V、35V、50V的都有，2023年也推出了MP6655、MP6617、MP(Q)6631H等新品。
 
李凡进一步详细介绍了MP(Q)6653单相BLDC驱动器、MP(Q)6634三相BLDC无霍尔FOC驱动器、MP(Q)6541三相功率模块产品的特点及优势。其中MP(Q)6541三相功率模块产品，集成6个MOSFET，输入逻辑会变得非常简单，这颗产品把所有电流检测逻辑也都做到里面，电流检测做到高精度，外部电路简洁，产品在海外客户大范围使用，MPS希望进入国内客户。MP(Q)6541还内置电荷泵，可以做到100%PWM输出，内置三相电流采样运放，可以在整个汽车行业应用，在MPS整个产品线里面是相对高端的一个产品。
 
在单相电机驱动产品，MPS的技术优势主要表现在三大方面：正弦波驱动、超前角设置、多段曲线编程转速闭环控制。在三相电机驱动产品的技术优势则主要在于可以FOC无霍尔驱动、高可靠的正反切换顺逆风启动控制、多段复杂曲线可配置速度开环及闭环控制。在功率模块上，MPS采用Mesh ConnectTM先进封装技术，产品在小封装高集成度方面独具领先优势。李凡认为未来微型电机驱动将主要往高功率化、先进驱动、智能化趋势发展。