隨著智能家電的進一步發展,核心器件又被賦予了更高的期待。
為了加強華東地區家電生產基地的技術交流和行業發展,第三屆(寧波)家電電源與智能控制技術研討會已于6月22日寧波正式舉辦。研討會進行期間,半導體器件應用網記者邀請到了華東地區家電行業的專業聽眾和供應商參與采訪,就目前智能家電行業所關注的問題以及參會體驗等展開了交談。
提升智能家電的高效、節能
伴隨市場需求升級和電機能效政策要求,智能家電實現高效、節能等方面不僅受到消費者的青睞,而且成為上游供應商和整機廠商爭奪市場的重要占據點。
當然,提升智能家電的高效、節能不是單方面的工作,而是一個整體解決方案。寧波精控電子科技有限公司總經辦總經理朱同漢認為,首先電機設計要合理,雖然路還是比較長,跟傳統的家電成本上還是有出入,但如果運用一些較好的電機設計肯定是可以取得突破,節能效率最少會提升百分之三四十。另外集中控制也很關鍵。這方面其實受市場的影響比較大,目前市場有所緩和,加上國內芯片崛起,慢慢朝好的方面發展。
智能家電控制器一般根據元器件來布置相應的原理圖,但現在元器件有些攏雜,而且效果也參差不齊。臥龍電氣驅動集團股份有限公司研發部軟件工程師邵強彪提到,一些元器件達到了這個指標又達到了另外一個指標,而且相對來說器件本身效率低,設計出來效率也就低,往往這時候整個控制器計算出來效果功率是很高的,但是有些控制器本身跟說明書上不一樣,導致最后整個結果出錯,效率能耗降低。他對此表示:“從元器件本身效果來看,我覺得這些廠商應該專注自己的產品質量。”
針對家電的智能高效而言,其實更多的是對芯片提出了一些更高的要求,包括主頻更高,能夠承載更多的算法,芯片的集成度更高等。
針對未來布局,國民技術技術支持部總監張建偉透露,國民技術更加注重無電解方案的研究和多種電阻(單電阻,雙電阻,三電阻等)采樣解決方案的開發。目前在電機參數自識別上,國民技術已在冰箱領域得到了商業應用,同時也希望這個方案能夠推廣到空調或洗衣機等其他領域。
十年來,力生美一直為家電市場提供各種架構的電源IC及解決方案。據力生美市場推廣經理兼FAE譚豪介紹,目前超過5億臺家電由力生美產品驅動,分布于全球各地,這些電源IC均在不同的時間段為家電廠商提供遠優于當時的各國能效標準要求,整機功耗和待機功率均不同程度得到降低。隨著力生美產品的不斷迭代升級,未來其能效指標還將不斷得到優化。
譚豪表示,目前和更遠的未來,力生美還會陸續向市場提供基于數字化功率管理技術的更高能效標準產品,這些新技術的應用將深刻改變多種變頻家電產品。
智能家電控制器的性能要求
隨著智能家電的進一步普及,高效、安全、可靠的要求提高,家電控制器的實際應用性能需求也被提出更高要求。比如需要更少的器件數量從而降低故障率、需要更完善的保護機制來提高使用安全性、需要更智能的功率管理來降低不使用狀態下的功率消耗等等。譚豪表示,從用戶需求來看,智能家電控制器需要在系統板更加統一、功能設計更加人性化、更注重使用體驗的角度發力。因此有效提高相關芯片的集成度從而帶來更加集約的架構將是主要的設計方向。
特別是針對安全方面,產品還要經過相關認證。寧波威濤電器有限公司研發部工程師李林峰為此提到,像隔離和非隔離電源,一般家電是用隔離電源,雖然部分非隔離電源也能用,但是安全認證方面很難通過。主要是家電一般有金屬外殼,這就比較麻煩,但是非隔離電源體積小,成本低,效益高,這是優點。隔離電源就是體積大、元器件多、成本高,然后效益低。目前要看一下有沒有突破的功課。
邵強彪也提到,現在各個模塊被集成在同一個芯片里。這相當于可以輕松量產,設計變得簡單,程序也可以通用。這對于普遍的通用型產品,使用非常便捷,但是對于一些特殊需求的產品,還是需要整機廠商自行設計、計算,特別地畫圖才能夠生產相應的產品。
他補充道:“但是這種通用產品對我們來說基本上是沒有的,因為我們的客戶有各種各樣的需求,產品應用出現的工作場景、工況都不相同。對于我們來說,硬件可能不怎么變,但軟件設計方面會一直會變的?!?/p>
一般來說,目前市面上家電控制器根據客戶提出的要求進行制作?!叭绻阅懿贿_標,客戶也不會接受。一方面,整機企業要做大量測試,提高家電供給的安全和可靠性。另一方面,上游供應商應該也要規范自己產品質量?!鄙蹚姳胝f道。
MCU是智能家電的核心部件,它除了控制算法以外,也控制外圍的功率器件。張建偉表示,智能家電實現高效節能,MCU除了集成度大大提高之外,變頻、電機的算法也會以一個IP的形式集成在芯片上,這也是未來的發展趨勢。
作為立足于芯片的設計企業,國民技術能為客戶帶來的是更高性能、更有性價比的產品,既能夠節約整個布板面積或者減少外圍器件的應用,也能夠控制更多的外圍電路。
目前冰箱、空調、洗衣機等家電整體在向變頻化、集成化以及安全舒適方面轉變。據統計,空調變頻的市場覆蓋率已經達到70%左右。對芯片而言,除了能夠具備浮點運算,比如更高的內核,支持開方根平方根等算式的直接應用,同時也能夠加快行業算法平臺的應用。另外芯片也需要滿足IEC60730等標準安全的要求,國民技術也是密切配合客戶做整體的導入及認證等,取得國外和國內的相關認證資質。
總體來說,家電控制器的性能提升空間還是很大,因為市場也在不停地提出新的需求。朱同漢也認為,對家電來說,硬件方面目前沒有問題,但主要看軟件方面可以智能到什么程度。互聯上,怎么把它做得完整一些,需要市場創造機會。同時市場逐步完善形成,需要行業共同努力推行。
與上游元器件企業合作中的困擾與建議
近幾年來,中美貿易戰和芯片漲價缺貨的蔓延仍在繼續。對于整機企業來說,在其日常工作中,很多時候需要采購的物料芯片沒有貨,導致整個研發周期往后拖長,不利于產品的市場競爭力。臥龍電氣驅動集團股份有限公司研發部電控應用工程師魏學良也表示:“目前我們主要做空調行業,本來訂單就不多。如果研發周期長,客戶可能就會不滿意?!?/p>
對此,他建議供應商在不同政策、不同經濟條件下,需要開發不同的芯片或者器件滿足現在的市場需求,也能適應市場的發展。其自身而言,在設計和研發項目開始時,可能要考慮Plan A和Plan B兩種可替換方案來應對突發事件,縮短后面的研發周期。
朱同漢提出:“不可否認的一點是,跟國外相比,不管是從技術支持、服務體系等方面還是存在差距,國內體制還是不夠健全,需要一個慢慢完善的過程。目前我們使用的還是以國外的芯片為主,但是現在也是花了不少精力在轉用國內的芯片,但還是有差異,加上使用量比較大,要把它做穩定,驗證工作也做得不少?!?/p>
從元器件的性能方面來講,紹興市上虞舜和照明電器有限公司研發部工程師嚴達峰認為:“主要是元器件參數的選擇和器件的性能兩方面。因為個別廠家的產品不同,它們的性能、壽命長短不一樣,我們現在就需要壽命時間長的元器件。最好能把部分的相同元器件和不同廠家的信息,做成列表排名,這樣對供應商的選擇更具有參考性和便捷性。”
李林峰告訴記者,其他元器件還好,主要是調制變壓器特別麻煩,產品信息需要做一個明確完整的系列表格?;旧喜还躆OS管,還是功率放大器件,只要在范圍之內,基本能實現。目前來說還沒有太大問題。但有的電源管理芯片小,但是發熱量高,目前就有這種情況在這里面。
寧波方太廚具有限公司研發部機構工程師盧登在實際工作中也提出了三方面的問題:1)來料不良,質量不可控;2)設計方案無法實現,或生產困難;3)由于海外市場存在諸多的差異性(如電源、認證等),需要用到各種規格的同類型零件,對于雙方來說零件的管理問題都比較復雜。
因此,他希望供應商深入推廣并踐行質量管理方法,完善質量管理體系,向優秀的企業學習,并不斷探索適合自己的質量管理方案,堅定零缺陷理念,按時交付質量合格的產品;同時堅持創新,不斷研究新技術、新工藝、新產品,為下游提供更優質的解決方案,并且也應當著眼于最終的使用用戶的需求。在商業上,只有滿足用戶的需求的技術才是好的技術。希望供應商也可以與下游企業深度合作,不斷創造出好的產品。
除此之外,他認為供應商還可研發一些可通用的產品,可能成本會相對上漲,但如果成本能在可控范圍內,且產品質量可靠,那其實綜合物料管理成本來看,或許對于下游企業反而更有利。
家電行業專業聽眾的參會體驗與建議
作為在寧波舉辦的第三屆家電場,此屆研討會吸引了不少寧波地區的家電行業同仁前來參會。在采訪中,家電行業的專業聽眾也紛紛表達了各自的參會體驗和感受。
李林峰(威濤電器研發部工程師)說道:“目前覺得你們研討會辦得還蠻好的,所講解的內容或者產品的展示都非常符合我們的需求。其實我們來參加展會的目的,第一是看一下有沒有新的想法和方案。第二是尋求一些目前正需要的器件信息和方案,還有關于我們不知道的。通過這個展會就可以知道一些想法或者渠道信息,更快速找到適合的產品?!?/p>
魏學良(臥龍電氣研發部電控應用工程師)是第一次來參加研討會。他感受到:“從剛進酒店到研討會現場,都是一站式服務,而且門口有工作人員熱情的服務,覺得還是挺不錯的。力生美、國民技術等供應商都講得比較專業?!?/p>
與他同行的邵強彪(臥龍電氣研發部軟件工程師)告訴記者:“我們來參會的時候,主要來看一下最近目前家電行業技術、產品有沒有什么先進的地方,同時也是因為我們現在的客戶需求更高,我們以往產品可能不達標了。如果要達標,可能要繪制很大的電路圖,現在來研討會看看有沒有一些高效、低功耗類的芯片可以替代。”同時,他也對研討會提出了一些建議:“我覺得供應商的展覽臺有點小,產品看不太全。議程時間表是8點開始,我們8:00就到了,可是后來等到9點多第一個演講人才上臺開始,時間上有點拖。我覺得會議進程還是要跟進一下,時間觀念要有。”
朱同漢(精控電子總經辦總經理)則感受到供應商數量太少了,也可能是因為疫情因素?!敖ㄗh在具體領域的專業度要提高,要有針對性。比如小家電的產業群在寧波慈溪比較多,電動工具產業群聚集在金華的永康、武義和江蘇啟東。如果把會議點設在當地,參會的人數也會有所增加?!彼岢鰝€人看法。
盧登(方太廚具研發部機構工程師)告訴記者:“在本屆研討會上,非常榮幸能夠見識到這么多優秀企業的優秀產品。從這些產品可以看出,大家都在用心地做研發,也希望這些產品能夠更好地服務于消費者。這不僅是消費者所期待的,也是下游企業所期待的。在這樣的技術研究氛圍下,我們將是多方共贏的。所以,希望各商家越做越好,也希望大比特家電電源與智能控制技術研討會越做越好?!彼诖蟮难杏憰_展中可以加入開放性話題研討,例如多方專家就某家用問題進行現場研討、互動、答辯等活動。
嚴達峰(上虞舜和研發部工程師)也表示:“今天主要先來看看這些供應商對我的目前工作有沒有幫助。之前對他們也不了解,今天也認識了他們的產品,跟我們的要求也有點相同。但我還是比較期待明天的照明研討會。”
結語
伴隨第三屆(寧波)家電電源與智能控制技術研討會落下帷幕,前來參會的家電行業同仁不僅了解到了更多上游供應商的器件產品,解決實際工作中的應用難點,同時對智能家電行業的發展趨勢有了更為清晰的認識。未來,隨著器件性能的優化和國內供應商的迅速崛起,實現高效節能的智能家電市場覆蓋率將會大大提升,國內整機企業的研發產品更新速度更快,更受到消費者的青睞。
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