11月8日，由<電子發燒友>主辦的《2019電機控制先進技術研討會》在深圳南山科興科學園盛大開幕。大會得到了來自國際和國內電機產業上下游代表企業的大力支持。作為高級別的交流盛會，本次大會旨在促進國內電機產業的跨界交流及合作。

電機的應用相當廣泛。只要是運動的地方就可能有電機存在。據美國電機工程學會AIEE調查數據顯示，2016年全球工業電機市場規模約為6139億美元，2017年全球工業電機市場規模再6350億美元左右，2019-2017年符合增長率約為7.68%。我們預測，未來5年，全球工業電機市場有望以7%-7.5%的年綜合增長率發展，預計再2020年將突破8000億美元，至2023年達到9500億美元。

在智能家電、汽車等熱門應用領域，電機要求控制技術能提升性能和效率，同時具有高性價比，哪些技術和方案符合應用趨勢的需求？來自ADI、ST、MPS、靈動微、銳駿半導體、八達威、中創機電、山東艾磁、上海永銘電子、吉林華微斯帕克等業內廠商與專家在大會期間分享了各自觀點。

靈動微：MM32 MCU新品系列助力垂直行業智能化市場

靈動微電子MCU產品事業部市場總監黃致愷先生表示，靈動微作為一家本土的MCU廠商，最大的優勢是接近無刷直流電機生產研發與市場的地利優勢，可以快速提供給客戶定制化、高性價比解決方案。靈動微在研發上不僅做MCU芯片設計，還投入軟件和硬件工具，致力于構建整個立體的后臺體系。智能云臺、智能工具、智能風機、智能機器人、智能機器、智能掃地機等30多款新品都是靈動微和客戶合作的代表產品。

圖：靈動微電子MCU產品事業部市場總監黃致愷先生。

靈動微電子自2018年新增的MM32SPIN系列產品，就是針對電機市場量身訂制的，除了規劃設計更專業的微控制器(MCU)之外，更整合了功率的組件，大幅降低了客戶生產的成本和提高良率，并且與其他知名的國產功率級元器件(包含MOSFET，IGBT，converter與Gatedriver)一起提供給客戶更具競爭力的整體方案。針對智能家電、新能源汽車、民用到工業電機產品、無線MCU和顯示器領域，靈動微都提供了MM32系列產品進行覆蓋。

在智能工業與電機市場，短短一年內靈動微MCU市場份額從個位數成長到20%，黃致愷總結客戶的反饋是：第一個送樣客戶對我說，車規設計是耐高溫140度，經過全載3個小時和高溫測試，設計余量足夠，產品的穩定性有保證。

以MM32SPIN系列MCU產品如何在電機系列產品中脫穎而出為例，黃致愷表示，MM32SPIN系列MCU產品結合電機、馬達、電源以及更高整合度部分。這款產品的性能讓與會來賓體驗到MM32SPIN系列MCU產品強大競爭力以及開放合作的生態理念。

ADI：伺服控制技術方案致力于工業自動化和電動汽車新領域

圖：ADI亞太區工業自動化行業市場部經理于常濤分享。

ADI亞太區工業自動化行業市場部經理于常濤表示，ADI在電機控制可以分成兩大方向，一是運動控制，另一個是過程控制。過程控制主要是一些現場儀表，運功控制是傳統的伺服機器人。于常濤認為，電機控制器是相對成熟的工業應用，算法是電機控制的核心，ADI 能力集中在硬件方案上。

ADI主要關注的領域是在工廠自動化，比如一些測試設備，機器人和數控機床，另外市場的增長點在電動汽車領域，ADI將會在電動汽車方面推出一些針對性的電機控制的方案。

于常濤分享了ADI的產品家族，公司在若干年前推出的兩款產品AD7401和AD7400，到現在仍然在應用中，2014年至2016年間，公司又推出多款產品、AD7405、AD7403、AD7402-8、AD7403-8等，這些產品在性能和成本上都做了優化，去年底，公司推出了新一代ADuM770x，這一類產品跟之前產品相比做得更加全面，加入了隔離技術等多種技術功能。

意法半導體：BLDC電機市場興起，高效構建電機驅動系統

圖：ST電機控制高級應用開發工程師蔡成攀演講《ST三相電機解決方案》。

“電機控制已經成為一個潛力市場。ST在三相電機控制方面具備深厚的經驗。ST加強中國的研發力量，從歐洲的研發轉向深圳和上海加大研發力度。聚焦客戶的設計參考，提供硬件、軟件和整體方案。“ST電機控制高級應用開發工程師蔡成攀表示，”我們在2015年在深圳設立了電機控制工程中心。電機控制工程中心主要的任務有設計、客戶支持和咨詢三大功能。包括HW參考設計、應用板和面向ST MC庫的FW應用模塊設計；日常客戶支持、新型算法研究等等。我們可以根據客戶需求，提供定制化的產品。”

圖：ST電機控制領域產品17年發展歷程。

蔡成攀認為，與傳統單相感應電機相比，具有逆變器解決方案的三相BLDC電機壓縮機已成為新的市場趨勢。ST目前可以支持的電機類型包括三相電機、步進電機、DC有刷電機、通用電機和AC負載，其中三相電機的應用范圍涵蓋家用電器，洗衣機，空調，冰箱，吸塵器，洗碗機，廚房機器人，廚房油煙機等。

蔡成攀介紹說，自從2017年ST推出ST Spin系列產品以來，已經在多個應用領域獲得應用，比如說水泵、低壓風扇等產品。目前ST Spin產品的出貨主要是ST Spin32F0產品，該產品是基于Arm Cortex M0的，未來ST還將會根據市場需求，推出運算資源更加豐富的不同Cortex內核，和有更大電流驅動能力的Spin系列產品。

目前ST從5.0開始更新的電機控制SDK，支持STM32 CubeMX工具。新的版本簡化了用戶開發和使用流程，結構更簡單，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。

MPS：磁編碼器及電機驅動

圖：MPS 資深FAE 環巍巍分享。

MPS資深FAE環巍巍認為，與競爭對手的磁感應技術相比，MPS MagAlpha系列具有獨特的性能優勢。MagAlpha傳感器使用獲得專利的SpinAxisTM霍爾測量技術，以數字格式提供瞬時角度位置。SpinAxisTM使用一種相位檢測方法，消除了對傳統技術使用的模數轉換或復雜角度計算的任何需求。

MPS 的產品主要以驅動為主，應用在無人機以及一些工業和家用領域，環巍巍介紹，憑借公司獨有的算法，產品可以在成本、精度、速度和壽命等等上都具有非常大的優勢。在此次大會上，環巍巍展示了多款新品，MA731、MA780、MAQ430 和MAQ470等等，其中MA780可以應用在智能門鎖等一些低功耗的應用中，MAQ430 和MAQ470 可以在汽車的油泵和水泵中進行使用。

銳駿半導體：應對BLDC高性能驅動中的MOSFET應用

銳駿半導體是一家功率器件提供商，產品主要應用在無人機、風扇電機、扭扭車、平衡車、自行車等領域。在此次研討會上，銳駿半導體、銳駿學院院長文茂強介紹，銳駿產品現已覆蓋6英寸、8英寸和12英寸，其中6英寸為0.35μm IC產品系列，8英寸為single Trench MOS，SGT，SuperJunction等產品，12英寸已成功開發出中壓MOSFET。

圖：銳駿半導體、銳駿學院院長文茂強分享。

文茂強認為，對于生產同樣一片晶圓，12英寸所用的生產時間，能源消耗、氣體、酸液及環境支持成本等與8英寸一樣，產出芯片顆粒數卻增加了2.3倍，故從長遠角度來看，12英寸芯片具有更大的的技術、經濟和環保優勢。

銳駿半導體的MOSFET產品有4個型號可以應用在無刷伺服電機上，包括RUH3051M、RUH30100M、RUH30120M、RUH30150M，這四個型號都采用DFN5*6封裝；20多個產品型號可以應用在電動工具電機上，包括可以應用在48V電機、60-64V電機、72V點擊、84V電機、96V電機和114-120V電機。

八達威：消費升級下，小家電帶動BLDC持續增長

圖：八達威市場總監劉波分享BLDC行業應用熱點。

八大威市場總監劉波表示，全球電機市場需求旺盛，穩健增長態勢明顯，電動汽車、HVAC對于BLDC的應用起到了推動了作用，節能趨勢也是重要推動力之一，并強調AI可能是下一個BLDC應用關注的入口。

具體而言，BLDC（無刷直流電機）市場發展勢頭正勁。據Grand View Research數據顯示，2018年全球BLDC市場達153億美元；預計未來幾年內將主要在電動汽車市場的推動下，BLDC市場將快速增長。并且市場潛力巨大，吸引了很多參與者。恐怕預計未來幾年競爭將非常激烈。

據劉波指出，消費升級下小家電也是帶動BLDC持續增長的重要應用市場。在浴霸行業，隨著應用場景的不斷升級變化，從燈暖型、燈風暖結合至浴室整體空氣管理智能化，對BLDC的性能提出了更為嚴苛的要求。而八達威浴霸DEMO機恰恰可以解決此類問題，產品具有優良的特性，在調光、無線或語音控制等方面為客戶提供定制化需求，并強調了人工智能（AI）賦能為客戶創造更大價值。

華微：智能功率模塊是未來的發展方向

圖：華微趙連奎演講《電機驅動用功率半導體器件》

吉林華微斯帕克電氣有限公司總經理趙連奎演講的主題是電機驅動用功率半導體器件。他指出，在全球半導體功率器件市場，智能功率模塊（IPM）將是未來重要的發展方向。并預估2023年全球功率半導體器件市場規模有望達到220億美元規模。

趙連奎坦言，IPM的優勢在于集成 IGBT/MOS, FRD, BSD, Resistor, HVIC等多種器件；簡化PCB布線，內置過流、過溫、欠壓、短路、輸入邏輯糾錯等各種硬件保護；不用調整驅動電路，優化了控制的靈活性，減少方案開發時間，利于生產管理；一定程度上縮小了功率環路，減少雜散電感、寄生電容和電阻，降低系統干擾。

從全球IPM市場來看，ST、東芝、富士、三肯、羅姆等企業紛紛搶占IPM市場。譬如，三菱中小功率模塊，SUPER MINI封裝5~50A的智能功率模塊，最近兩年推出SLIMM外形；英飛凌（IR）中小功率智能功率模塊為2A~5ADIP/SOP和DQFN。

縱觀國內市場，中小功率智能功率模塊的主流廠家主要有美的、格力、士蘭、華微等。士蘭是2010年建立的模塊產線，主要產品為DIP23 、DIP24、26、27產品，HVIC、IGBT、MOS都是自己生產和封裝。比亞迪模塊做的比較早，功率模塊DIP27的DBC的結構，HVIC、IGBT芯片自產。華微電子智能功率模塊是2013年建立，主要產品為DIP23 2A~5A智能功率模塊及DIP25、27、296A~30A智能功率模塊，并且自主開發工業及汽車模塊，芯片及封裝全部自主生產。

上海永銘：新型鋁電解電容在BLDC驅動與控制中三大優勢

圖：上海永銘電子資深工程師成琳。

上海永銘電子資深工程師成琳指出，目前傳統的液態鋁電解電容會給驅動電機及控制帶來一系列問題，而固液混合鋁電解電容恰恰可以很好解決此類問題，具體為：可以實現線路中諧波更小, 電機驅動控制系統運行更穩定；為EMI/EMC的穩定做出貢獻；固液混合電容的濾波工作中幾乎不會發熱,電容性能更有保證，同時也降低電機的散熱需求；有更強的耐紋能力和更優秀的濾波效果，同時固液混合電容的體積更小，占用更少的線路安裝空間。并在車載、通訊基站、電機等終端市場有很好的應用。

永銘新推出的高壓鋁電解電容同樣具有三大優勢。第一、具備更低的ESR更好的濾波效果平。滑和濾波過程中發熱更小；低漏電流，低功耗；第二、長期高溫環境下電性能參數穩定；第三、更薄型化、更小型化的設計，支持電機驅動線路的進一步小型化和薄型化。

中創機電：BLDC的發展和設計現狀及案例分析

圖：中創機電科技（深圳）有限公司總經理王如。

會上，中創機電科技（深圳）有限公司總經理王如分享了BLDC的發展和設計現狀及三個BLDC應用工程落地案例。從應用市場、設計要求和設計特點入手。它們分別是BLDC在電動工具、按摩器及風機行業的應用。

比如在電動工具行業，無刷直流電機的大批量應用勢不可擋。王如指出，因為節能的需求，目前全球每年生產大約2億臺各種類型的電動工具及園林工具，每年耗費的電能及相關的能源數以億計，但縱觀整個電動工具行業，傳統低效率的電機還占有超過95%以上的份額，那么成功地把無刷直流電機應用到電動工具行業就勢在必行。

王如還強調說，BLDC會隨著半導體、鋰電等相關技術行業的發展而得到大批量應用。同時也會取決于優秀設計工程師的卓越設計，推動無刷直流電機在相關行業的無縫匹配應用。

艾磁驅動：開關磁阻電機存在四大技術難點

圖：山東艾磁驅動科技董事長于可浩。

無數直流電機（BLDC）市場會越來越大，應用覆蓋中小高壓市場。山東艾磁驅動科技董事長于可浩在會上表示，開關磁阻電機（SRD）實際也是廣義的BLDC，它是磁阻式電機的一種形式，是步進電機的一種。并強調，SRD既可以做成小電機也可以做成中、大型電機。即適合低速運行，也適合開發成高速和超高速電機。

由于其高性能優勢，開發技術難度較高，這是一個不低的門檻。據于可浩指出,SRM存在四大技術難點：一是開關磁阻電機是機控一體化產品。SRD系統是由電機及其控制裝置構成的不可分割的整體，設計時必須從系統的觀點出發，對電機模型和控制策略綜合考慮，進行全局優化設計。單一做電機和控制器，都不能做好。

二是開關磁阻電機是高度非線性的時變系統，電流和扭矩關系非常復雜。SRD工作原理和結構都很簡單，但由于電機的雙凸極結構、磁路飽和、渦流和磁滯效應，加上電機運行期間的開關性和可控性，使得電機的各個物理量隨轉子位置變化，定子繞組的電流和磁通波形級其不規則，難以用傳統電機的方法解析計算、建模。

三是開關磁阻電機的低速振動和噪音。SRD是非線性的，傳統的平均轉矩控制比如電流斬波和角度位置控制，都未考慮非線性和換相時的轉矩平滑過渡問題，因此瞬時輸出轉矩存在較大脈動，特別是低速時的速度振蕩。從而成為主要噪音源。

最后，開關磁阻電機的專用性強。開關磁阻電機是控制類電機，控制參數多而且靈活。需要根據不同工況需求來設計、開發不同特性的產品。因此，產品的通用性較差，增加了普及難度。