看ST方案如何提高电机控制能效

IEA数据显示，目前，全世界发电量的50%左右是被电机消耗掉的。如果采用能效更高的电机控制技术，例如矢量控制，那么全球用电总量到2030年可降低15%。反之，地球上有限的资源终将消耗殆尽。

作为半导体厂商，通过哪些手段能够有效提高电机控制能效呢?在刚刚结束的意法半导体(ST)电机控制巡演北京站，21ic采访到了ST大中华与南亚区工业应用与功率分立器件产品部战略计划与业务发展总监Allan Lagasca。通过详细的介绍和演示，Lagasca不仅分析了智能工业升级和全新能效标准对电机控制的新需求，还分享了ST为中国市场提供的电机控制解决方案和完善的增值服务。

图：ST大中华与南亚区工业应用与功率分立器件产品部战略计划与业务发展总监Allan Lagasca

Lagasca表示，ST在电机控制领域已经有十几年的研发经验，始终密切关注能效标准的升级。以家电为例，在中国，空调、洗衣机、电冰箱等白色家电都有中国能效标识，都要符合中国的GB2标准，这个标准相当于欧洲的IE3标准。到2017年，这两个标准会融为一体，越来越严格的新能效标准推动了家用电器电机驱动能效的不断提升。

在工业领域，ST有哪些方案可以帮助中国客户向智能制造升级呢?Lagasca告诉21ic记者，ST有很多智能的电机控制解决方案可以帮助客户实现工业4.0的目标。以功率驱动方案STSpin为例，它可以显著的降低散热、提高电机驱动的效率和性能。STSpin最大的特点是集成度比较高，集成了驱动、功率管及相关算法等。这个小身材大智慧的芯片应用非常广泛，包括直流有刷电机、直流固定电机和三相电机等。对于很多小功率的应用，只需一颗MCU和一颗STSpin芯片就能实现电机驱动的部分，大大简化了客户的设计。不仅提供芯片级的产品，ST还在解决方案的开发投入了巨大精力。除此之外，ST为工程师提供了参考设计固件库、演示版和软件等全套开发工具。同时，ST针对客户、分销商工程师也进行相应的培训，加快工业4.0相关产品在中国市场的部署。

图：ST的电机控制解决之道

在此次电机控制巡演现场，最吸引眼球的要数3D打印机的演示，它采用STM32 MCU和ST的驱动芯片实现了3D打印机的控制。

图：3D打印机演示

电机参数自识别控制方案采用了基于ST的硬件控制板，可以识别不同电机的参数。

图：电机参数自识别控制方案

玩具小车是工程师DIY的热点，此次展示的玩具小车采用STM32F401 MCU和2颗驱动芯片L6470实现了自动小车的控制。

图：玩具小车控制方案

这台最大功率为40W@24V的空气净化器参考设计能够支持BLDC和PMSM电机，基于FOC驱动，其功率驱动模块集成过温和过流保护。这一设计不仅简化了工程师的设计流程，还具有低噪音的优势。

图：40W@24V的空气净化器参考设计

当然ST电机控制方案的应用远远不止。从机器人，到家用电器，再到工厂自动化，ST都推出了相应的解决方案。针对大功率的ACEPACK，支持中功率的IPM，面向小功率的STSPin给工程师提供的丰富的选择。

图：ST电机控制方案的应用领域

Lagasca表示，ST凭借多年来在固件、计算和产品方面的经验，已能满足市场的需要。但ST始终推动创新发展，以空调电机控制为例，未来ST还会进行相应的系统实施和整合，为客户提供即插即用的解决方案。