意法半導體2020年工業(yè)峰會(huì )：瞄準更精準、更高能效、更強通信

意法半導體 2020年工業(yè)峰會(huì ) 于12月2盛大開(kāi)幕！ST共帶來(lái) 50多場(chǎng)技術(shù)推介會(huì )，展出100多個(gè)演示裝置，并請專(zhuān)家現場(chǎng)為大家解答問(wèn)題、提供建議。2020年工業(yè)峰會(huì )依然聚焦電機控制、電力能源、自動(dòng)化三大應用領(lǐng)域。ST不僅想要展示產(chǎn)品和解決方案，還想要揭示決定創(chuàng )新方向的工業(yè)趨勢。本次活動(dòng)將讓觀(guān)眾見(jiàn)證我們在推進(jìn)更精準、更高能效、更強通信方面的最新動(dòng)作。

2020年工業(yè)峰會(huì )：讓電機控制更精準

用新評估板解決振動(dòng)和噪聲問(wèn)題

在2020年工業(yè)峰會(huì )上，意法半導體將幫助工程師探索更高的電機控制精準度。許多人都知道，精準度在這類(lèi)設計中至關(guān)重要。例如，在風(fēng)扇中，知道轉子的初始角度可以確保電機平穩起動(dòng)。高精準度將有助于減少噪音和振動(dòng)，還能提高系統工作可靠性，并降低故障幾率，因此，在設計空調、吊扇、空氣凈化器或抽油煙機等產(chǎn)品時(shí)，開(kāi)發(fā)團隊設法提高系統控制的精準度。但是，尋找轉子初始角度是很棘手的，并且可能需要昂貴的元器件。

在峰會(huì )上，ST將展出我們的技術(shù)創(chuàng )新中心新開(kāi)發(fā)的一個(gè)評估板，這塊評估板能夠檢測轉子的角度。板子的開(kāi)放式固件( X-CUBE-MCSDK )可以將源代碼直接插入應用程序中，贏(yíng)得了參觀(guān)者的一致好評。另外，整個(gè)解決方案基于 STSPIN32F0601 ，還集成一個(gè) STM32F031 低功耗微控制器，為應用帶來(lái)更高的能效和成本效益。此外，逆變器級使用與 STGD5H60DF 類(lèi)似的IGBT溝柵場(chǎng)截止IGBT。 設計人員可以查看我們的實(shí)現方法，并了解如何降低開(kāi)關(guān)損耗。這塊定制板不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)易開(kāi)發(fā)工具，對于希望開(kāi)發(fā)更安靜、更可靠的產(chǎn)品的工程師，它也是一個(gè)值得借鑒的實(shí)例。

用多軸位置控制克服成本挑戰

ST團隊還將用實(shí)體交互式迷宮游戲向工程師演示如何取得更高的電機控制精準度。迷宮安放在一個(gè)較大的桌面上（60厘米x 35厘米47厘米或24英寸x 14英寸x 19英寸），然后，我們的工程師在每個(gè)桌角放置一臺電機，用于傾斜桌面。用戶(hù)將有機會(huì )控制電機，移動(dòng)桌面，控制小球穿行迷宮。在四個(gè)電機中，每一個(gè)都由一個(gè)PCB控制，在PCB上有一個(gè) STDRIVE601 柵極驅動(dòng)器、一個(gè) STH270N8F7 功率MOSFET和一個(gè) STM32F767ZI 微控制器，這是一個(gè)物料成本較低的完整系統設計。這塊板子的銷(xiāo)售版（我們稱(chēng)為STEVAL-ETH001V1）使用的是 STDRIVE101 而不是STDRIVE601。

用戶(hù)通過(guò)操縱桿控制系統。操縱桿內置慣性傳感器，位置數據無(wú)線(xiàn)發(fā)送到 X-NUCLEO-IDB05A 藍牙Shield板，也可以通過(guò)有線(xiàn)連接發(fā)送到Hilscher網(wǎng)絡(luò )控制器。簡(jiǎn)而言之，操縱桿將位置數據發(fā)送到控制板。然后，控制板通過(guò)逆運動(dòng)學(xué)算法計算每個(gè)電機應移動(dòng)的位置，再把位置數據通過(guò)EtherCAT Real Time link發(fā)送到電機。這個(gè)演示裝置解決了電機之間的互連問(wèn)題，并演示了開(kāi)發(fā)團隊如何使用實(shí)時(shí)通信在工廠(chǎng)自動(dòng)化環(huán)境中應用位置控制技術(shù)。

Efficiency 2020年工業(yè)峰會(huì )：讓電力能源更高效

用碳化硅破解決汽車(chē)充電難題

在工業(yè)峰會(huì )上，我們將聚焦一個(gè)困擾電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的新挑戰。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的人氣越來(lái)越高，逐漸成為主流交通工具，消費者希望充電更快。汽車(chē)廠(chǎng)商可以提供直觀(guān)的手機應用、更好的電量顯示器和快速充電器。然而，在談到公共和私家充電站的尺寸時(shí)，工程師面臨一個(gè)新的挑戰：城市不想要體積龐大的充電樁，因為擁擠的市中心無(wú)法容納它們。同樣，市民希望充電器盡可能少占車(chē)庫空間。市場(chǎng)既想要充電樁能擁有大功率，又希望它能保持小身材。

STDES-PFCBIDIR 電動(dòng)汽車(chē)三相雙向功率變換器可以破解這個(gè)進(jìn)退兩難的困境。得益于 SCTW35N65G2V 碳化硅MOSFET，這款芯片可以用于開(kāi)發(fā)能效更高的電源變換器。憑借其寬帶隙材料，SiC MOSFET具有更高的開(kāi)關(guān)頻率，可以顯著(zhù)改進(jìn)高壓電源的能效。因此，工程師可以開(kāi)發(fā)尺寸更小而功率更大的充電器。STDES-PFCBIDIR還使用了 STM32G474 微控制器，別的不說(shuō)，就它的高分辨率定時(shí)器意味著(zhù)工程師可以更輕松地驅動(dòng)SiC MOSFET，并使用更小的無(wú)源元件，從而降低了材料清單成本。

用氮化鎵升級手機充電器

隨著(zhù)USB PD充電技術(shù)的出現，消費電子產(chǎn)品也面臨著(zhù)類(lèi)似的充電問(wèn)題。新一代手機和平板電腦一般都支持功率需求更高的快充技術(shù)。然而，兼容這些新規格的充電器又大又貴，這解釋了為什么廠(chǎng)家沒(méi)有在產(chǎn)品附件清單中附贈快充適配器，用戶(hù)只得另購功率更高的充電器，這種現象已經(jīng)引起一些消費者的意見(jiàn)。移動(dòng)設備制造商正在積極尋求更高效的快速充電器，然而硅半導體的技術(shù)極限阻礙了他們的努力。

為克服這一挑戰，意法半導體將在2020年工業(yè)峰會(huì )上展出一個(gè)65 W快充參考設計。得益于我們的 MasterGaN1 芯片，演示充電器的功率密度將達到30 W /英寸。GaN晶體管的帶隙甚至比SiC還寬，使其成為解決這個(gè)問(wèn)題的主要候選技術(shù)。而且，MasterGaN1 系統級封裝意味著(zhù) 使用這種新材料比以前簡(jiǎn)單多了。最終，GaN充電器與小功率充電器差不多一般大，可以為當今的大多數手機和平板電腦快速充電。這項技術(shù)意味著(zhù)產(chǎn)品廠(chǎng)商可以在產(chǎn)品附件清單中增加大功率充電器，而不會(huì )導致快遞費上漲或換用更大的包裝盒，從而可以降低運營(yíng)成本和環(huán)境影響。

Communication 2020年工業(yè)峰會(huì )：自動(dòng)化需要更強的通信技術(shù)

智慧樹(shù)液收取讓世界更美好

當人們想到自動(dòng)化時(shí)，不一定會(huì )想到通信。在本屆工業(yè)峰會(huì )上，ST將揭示更強的通信如何助力自動(dòng)化?，F場(chǎng)的一款演示中，兩個(gè)機械臂彼此靠近，卻不會(huì )發(fā)生碰撞問(wèn)題，這是因為他們都有通信系統。ST還將展出LoRa智能橡膠采集裝置。它可以安放在樹(shù)上收取樹(shù)液，當容器快滿(mǎn)時(shí)，MCU向云端發(fā)送提示信息，優(yōu)化橡膠廠(chǎng)的運營(yíng)效率。最后，我們還將展示城市如何通過(guò)像 Nextent Tag一樣的手環(huán)自動(dòng)跟蹤病毒接觸者。展出的可穿戴設備將使用Bluetooth LE和Sigfox傳播數據，同時(shí)保護人們的隱私。