| 近年來(lái)，BLDC電機的應用越來(lái)越廣泛，空調、冰箱、洗衣機、風(fēng)扇等白色家電產(chǎn)品，電動(dòng)工具、運動(dòng)器材、電動(dòng)汽車(chē)，甚至包括牙科診室里常用的磨牙設備等醫療電子產(chǎn)品，都開(kāi)始使用BLDC電機。
據電子發(fā)燒友統計，2018年全球BLDC市場(chǎng)規模為153.6億美元，未來(lái)5年將會(huì )以6.5%的年復合增長(cháng)率增長(cháng)，預計到2022年市場(chǎng)規模將會(huì )達到200億美元左右。
圖1：全球BLDC電機市場(chǎng)規模。（來(lái)源：電子發(fā)燒友）
其實(shí)已經(jīng)有不少公司看到了電機控制市場(chǎng)的規模和增長(cháng)趨勢，而且已經(jīng)開(kāi)始布局。比如說(shuō)意法半導體（ST）。他們17年前開(kāi)始進(jìn)入電機控制領(lǐng)域，在看到電機控制領(lǐng)域的市場(chǎng)機會(huì )，特別是中國的電機控制領(lǐng)域機會(huì )后，他們也開(kāi)始了在中國的布局，并于2015年在深圳設立了電機控制工程中心。
圖2：ST亞太區Power Discretes及Analog Sub產(chǎn)品部資深應用工程師蔡成攀。
布局BLDC電機驅動(dòng)生態(tài)系統
據ST亞太區Power Discretes及Analog Sub產(chǎn)品部資深應用工程師蔡成攀介紹，電機控制工程中心主要的任務(wù)有設計、客戶(hù)支持和咨詢(xún)三大功能。包括HW參考設計、應用板和面向ST MC庫的FW應用模塊設計；日�？蛻�(hù)支持、新型算法研究等等。
該工程中心還有一個(gè)重要的任務(wù)，就是像ST之前構建MCU生態(tài)系統一樣，同ST相關(guān)開(kāi)發(fā)部門(mén)一起完善、豐富電機控制生態(tài)系統，這個(gè)生態(tài)系統包括用于電機控制的MCU電機控制、ST MC工作站和具有廣泛功能和算法的FW庫、IPM、功率晶體管、AC開(kāi)關(guān)、電機驅動(dòng)器IC，以及HW板等等。
圖3：ST 電機控制庫升級到了V5.x，以及該版本的主要改進(jìn)點(diǎn)。
蔡成攀對電子發(fā)燒友表示，目前ST從5.0開(kāi)始更新的電機控制SDK，支持STM32 CubeMX工具。新的版本簡(jiǎn)化了用戶(hù)開(kāi)發(fā)和使用流程，結構更簡(jiǎn)單，讓工程師調試更加方便。具有完整的STM32 MC(Motor Control)材料的接入點(diǎn)。
圖4：MC FW庫功能在V5.x中設置。
蔡成攀表示，在新的V5.x版本中，電機控制配置將會(huì )更加簡(jiǎn)單，如果需要配置SPI，串口等，只需要點(diǎn)擊鼠標就可以了。生成配置時(shí)，工程師也不需要具體知道寄存器的狀態(tài)，直接在用戶(hù)界面上操作就行。
圖5：STM32 MC工作流程。
此外，他還特意提到在幫助減少工程師調試電機的時(shí)間方面，ST也做了不少工作。比如他們的電機分析器能夠自動(dòng)識別電機參數，不僅將速度環(huán)和電流環(huán)的PI參數調好，并將電機運轉平穩，減少工程師的工作量。
蔡成攀舉例說(shuō)，假如我們需要更換一個(gè)電機，但有時(shí)候我們不是很清楚這個(gè)電機的具體參數，一般情況下，工程師主要自己去測量這些參數，這需要時(shí)間和測量工具。而ST的電機分析器，是具有硬件支持的新型電機分析器，工程師只需要打開(kāi)電機分析軟件、選擇合適的支持板、設置電機分析器，只需要幾分鐘，測量的參數就會(huì )顯示在專(zhuān)用的窗口中，工程師可以將器導入到工作臺項目，保存供將來(lái)使用。
他同時(shí)表示，目前ST可以提供很多套針對不同功率電機的電機分析器套件，這個(gè)套件包括MCU、柵極驅動(dòng)器、功率器件和電機。這個(gè)套件工程師可以通過(guò)ST的代理商，或者在ST的官網(wǎng)上申請試用，也可以自己購買(mǎi)�，F在低功率版本的大概100元左右，功率大的價(jià)格會(huì )貴一點(diǎn)。
持續推出滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品
蔡成攀介紹說(shuō)，自從2017年ST推出ST Spin系列產(chǎn)品以來(lái)，已經(jīng)在多個(gè)應用領(lǐng)域獲得應用，比如說(shuō)水泵、低壓風(fēng)扇等產(chǎn)品。當然這些產(chǎn)品主要是要求更小的體積、更小的PCB板，以及更低的成本。
他透露說(shuō)，目前ST Spin產(chǎn)品的出貨主要是ST Spin32F0產(chǎn)品，該產(chǎn)品是基于Arm Cortex M0的，畢竟運算資源有限，未來(lái)ST還將會(huì )根據市場(chǎng)需求，推出運算資源更加豐富的不同Cortex內核，和有更大電流驅動(dòng)能力的Spin系列產(chǎn)品。
下面是ST在電子發(fā)燒友BLDC控制技術(shù)研討會(huì )上展示一些產(chǎn)品解決方案。
圖6：ST空調室外機BLDC電機驅動(dòng)板。
圖7：ST基于ST SPIN32F0/MOSFET F7電池供電吸塵器解決方案。
圖8：ST離散BLDC電機驅動(dòng)解決方案，用于200W~400W的冰箱、泵、風(fēng)扇、洗碗機、炊具、吸油煙機等。 |
