智能馬達控制一應俱全 意法穩坐市場(chǎng)龍頭寶座

　　在全球積極發(fā)展智慧城市、智慧家庭的趨勢下，智慧元件都朝向低功耗的方向發(fā)展，尤其過(guò)去為人所詬病的馬達控制器，也必須兼顧能源效率的特色，才能符合世界潮流所需。

　　臺灣在馬達產(chǎn)業(yè)向來(lái)在全球占有一席之地，在智慧馬達世代來(lái)臨之際，業(yè)者勢必要提升自身研發(fā)能力，才能持續保有領(lǐng)導地位，搶下智慧設備帶來(lái)的龐大商機。

　　鑒于打造綠能城市已經(jīng)成為世界潮流，身為全球半導體龍頭的意法半導體，特別在2014年12月2日舉辦馬達技術(shù)研討會(huì )，除介紹馬達驅動(dòng)控制解決方案之外，也邀請專(zhuān)家分析馬達控制市場(chǎng)的應用趨勢，寄望能協(xié)助臺灣廠(chǎng)商搶進(jìn)商機新藍海市場(chǎng)。

　　意法半導體臺灣區總經(jīng)理Giuseppe Izzo。

　　意法半導體大中華暨南亞區行銷(xiāo)總監David Lucchetti 。

　　意法半導體是全球最大半導體公司之一，近來(lái)每年業(yè)績(jì)都有非常亮眼的表現，2013年營(yíng)收達到80.8億美元，目前全球員工人數約45,000人，分布在35個(gè)國家的79個(gè)營(yíng)運據點(diǎn)之中，并且擁有12個(gè)晶圓制造中心，不僅可確保供貨無(wú)虞，還可提供合作夥伴非常完整的解決方案。

　　由于半導體產(chǎn)業(yè)競爭非常激烈，意法半導體打造了高達9,000人的研發(fā)團隊，多年來(lái)已經(jīng)累積超過(guò)16,000個(gè)專(zhuān)利，2013年更有598專(zhuān)利正在申請之中。

　　意法半導體臺灣區總經(jīng)理Giuseppe Izzo說(shuō)：“意法半導體產(chǎn)品線(xiàn)可分成嵌入式元件，以及感測、車(chē)載、電源控制等兩大類(lèi)，許多產(chǎn)品都被大量應用在汽車(chē)、穿戴式設備、健康照護等產(chǎn)品中，我們在感測元件、智慧電源、車(chē)載系統、微控制器、消費性電子等領(lǐng)域有很好的表現，這也是全球智慧設備未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)，所以我們會(huì )全力提供合作夥伴所需的技術(shù)支援，攜手進(jìn)攻難得一見(jiàn)的新商機?！?/p>

　　馬達控制器一應俱全 同步推出多種開(kāi)發(fā)工具

　　耕耘智慧電源、馬達控制晶片多年的意法半導體，由于產(chǎn)品線(xiàn)非常齊全，無(wú)論是小功率設備，或者是專(zhuān)為2kV以上馬達設計的微控制器，所以向來(lái)是市場(chǎng)上最后歡迎的品牌。

　　該公司馬達控制解決方案最大特色，在電壓控制晶片方面，可提供先進(jìn)多階微步進(jìn)控制，IC設計人員可以依照應用程式需求，精準、流暢的控制馬達運作，讓智慧設備發(fā)揮預期的效果。此外，即便在電流控制器方面，則具備簡(jiǎn)單易用，開(kāi)放、彈性、可擴充的特性，讓企業(yè)原有的投資可以重復被利用，使得開(kāi)發(fā)成本能大幅降低，亦能隨時(shí)依照市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)出新商品。

　　意法半導體大中華暨南亞區行銷(xiāo)總監David Lucchetti解釋?zhuān)骸拔覀冊隈R達控制器領(lǐng)域的產(chǎn)品很完整，大致上可以分成3大類(lèi)型，首先是針對工廠(chǎng)自動(dòng)化設備、辦公室自動(dòng)化設備、收銀機、醫療、玩具等低功率產(chǎn)品，我們有xPIN系列的解決方案可以滿(mǎn)足合作夥伴的開(kāi)發(fā)需求。

　　在工業(yè)應用、智慧家電、照明控制、濕度控制等中高功率設備，則有TD35X、L638x、L639x等三大系列產(chǎn)品，至于高功耗的工業(yè)設備、工廠(chǎng)自動(dòng)化、車(chē)載系統等需求，也有g(shù)apDRIVE可以搭配使用，是業(yè)界少數能夠提供完整解決方案的供應商?！?/p>

　　有別于其他馬達控制器供應商，意法半導體不僅產(chǎn)品線(xiàn)非常齊全，更同步提供豐富而完整的開(kāi)發(fā)工具，讓企業(yè)可以縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程、降低研發(fā)成本，以最快時(shí)間搶進(jìn)消費市場(chǎng)。

　　該公司提供的開(kāi)發(fā)套件分成Evaluation board、X-NUCLEO board、Discovery board三大類(lèi)，以最新推出xSPIN Discovery Kits為例，開(kāi)發(fā)板上面預先整合STM32微處理器，可免去IC設計師額外連接微控制器的繁瑣流程，而且還可透過(guò)USB埠與電腦連接，直接將撰寫(xiě)好的程式碼寫(xiě)入晶片中，進(jìn)行概念驗證與測試，是非常方便且使用的開(kāi)發(fā)工具。

　　David Lucchetti表示：“我們提供多元化的技術(shù)支援，除了有各種開(kāi)發(fā)板可以選擇之外，也會(huì )在網(wǎng)站不定時(shí)公布技術(shù)新知、開(kāi)發(fā)應用參考范例等等，對剛進(jìn)入新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，或者想瞭解馬達控制的設計師，都會(huì )有很大的幫助?！?/p>

　　集成式馬達控制器好處多 能免去繁瑣設計流程

　　隨著(zhù)馬達制造技術(shù)不斷進(jìn)步，訴求安靜、節能的無(wú)刷直流馬達，不僅成為智慧型家電的最佳選擇，更是主打中高階市場(chǎng)的精密機械廠(chǎng)，提高產(chǎn)品品質(zhì)的最佳選擇。

　　市面上生產(chǎn)馬達控制元件的廠(chǎng)商不少，所以要驅動(dòng)馬達運作的難度不高，只是若想要做到可精準控制電壓、電流值，讓智慧家電、工業(yè)設備能依照預期目標運作時(shí)，便得要花很多時(shí)間在微控制器、MOSFET與IGBT等電源周邊元件的搭配，以及相關(guān)參數調整與校調上，對多數智慧設備制造商來(lái)說(shuō)是一項很大的挑戰。

　　意法半導體技術(shù)行銷(xiāo)經(jīng)理林進(jìn)裕說(shuō)：“智慧設備制造商多半都是專(zhuān)注在應用情境發(fā)想與設計上，而非馬達本體的控制與調整。有鑒于此，我們針對低電壓、低電流的智慧型設備，推出預先把微控制器、MOSFET與IGBT等元件整合于一體的集成式馬達控制解決方案，并且由意法半導體研發(fā)團隊完成相關(guān)參數調整與校調，合作夥伴只需要告知要搭配的馬達形式，我們即可已提供最適合的解決方案?！?/p>

　　意法半導體的集成式馬達控制解決方案有PowerSpin、EasySpin、FlexSpin、DSpin、CSpin系列等等，每個(gè)系列功能與效能都有些許差異，如EasySpin在多階微步進(jìn)控制功能之外，還具備可程式化、自動(dòng)故障檢測的功能，至于屬于為高階設備設計的DSpin、CSpin系列，則在上述功能之外還加入完整斷電保護機制，可避免因為市電供應不穩發(fā)生設備故障的問(wèn)題。

　　“除了集成式解決方案之外，對需要在高電壓、高電流環(huán)境中運作的智慧型設備，我們也有推出SmartDrive、gapDRIVE等解決方案?！绷诌M(jìn)裕指出：“考量要做好馬達控制需要專(zhuān)業(yè)知識，所以意法半導體也成立了一個(gè)馬達控制論壇，上面有很多寶貴資訊可以參考，當然若需要更多技術(shù)支援服務(wù)，亦可以跟我們聯(lián)絡(luò )?！?/p>

　　意法半導體在臺灣除設有先進(jìn)技術(shù)研發(fā)實(shí)驗室之外，也有完整的銷(xiāo)售與行銷(xiāo)團隊，可依照不同產(chǎn)業(yè)與應用情境，提供全方位的技術(shù)協(xié)助，協(xié)助合作夥伴縮短商品開(kāi)發(fā)流程，將復雜的學(xué)習曲線(xiàn)降到最低。

　　馬達控制器供貨長(cháng)而穩定 可應付各種惡劣環(huán)境

　　之所以能夠在馬達控制領(lǐng)域成為全球主要供應商，不光切入市場(chǎng)時(shí)間較早，更在于產(chǎn)品品質(zhì)非常穩定，而且每個(gè)元件供貨時(shí)間都很長(cháng)，對設備生命周期較長(cháng)的工業(yè)設備客戶(hù)，完全不需要擔心會(huì )發(fā)生零件停產(chǎn)或停止供貨，能讓多年累積的研發(fā)成果獲得最佳回報。

　　意法半導體技術(shù)行銷(xiāo)經(jīng)理原野表示：“至今仍然還有很多客戶(hù)持續向我們訂購10年前推出的第一代馬達控制晶片，關(guān)鍵就在于元件品質(zhì)很穩定，即便在125度的高溫下，依然可以保持正常、穩定運作，因此合作夥伴可以專(zhuān)心在產(chǎn)品功能面的開(kāi)發(fā)上?！?/p>

　　意法半導體針對低電壓、電流設計的xPIN系列，已經(jīng)被廣泛使用在工業(yè)、醫療、玩具、辦公室設備、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所之中，例如舞臺燈光、博奕機、印表機、掃描機、監控設備、售票機、ATM等等，其中有許多設備都是處于需24小時(shí)運作的環(huán)境中，因此對馬達控制元件的要求都非常高，正好也佐證意法半導體解決方案確實(shí)具備高可靠度、高穩定度等特性，足以應付非常惡劣的工業(yè)場(chǎng)所。

　　屬于入門(mén)級的PowerSPin系列，是采用極為優(yōu)異的類(lèi)比混合式訊號技術(shù)，是業(yè)界最先進(jìn)的全整合式解決方案，非常適用于驅動(dòng)具有微步進(jìn)功能的雙相雙極步進(jìn)馬達。該系列馬達控制器內建支援N通道MOSFET電源級整合雙全橋閘極驅動(dòng)器，并內建非耗散性過(guò)電流保護功能。

　　其中，L6480馬達控制器具備獨特的電壓模式驅動(dòng)模式，能針對BEMF、匯流排電壓以及不同的馬達繞組進(jìn)行補償，因此能達到真正 1/128 微步進(jìn)控制。

　　至于另一款，同屬PowerSPin系列的L6482馬達驅動(dòng)器，則是采用全新的電流控制方法，具有1/16微步進(jìn)的控制能力，其數位控制核心可產(chǎn)生使用者自定義的運動(dòng)曲線(xiàn)，并可透過(guò)專(zhuān)用的暫存器組輕松編程加速度、減速度、速度或目標位置，比傳統電流控制方式精準。

　　“我們在馬達控制晶片中，加入很多其他廠(chǎng)商沒(méi)有的先進(jìn)設計?！痹罢f(shuō)：“例如在完善保護機制設計方面，無(wú)論是過(guò)熱熱、低匯流排電壓、過(guò)電流、馬達失速等等，我們都有設計多種情境設定電流保護跳脫點(diǎn)、失效時(shí)間、PWM 頻率等類(lèi)等，達到保護設備的目的，能滿(mǎn)足最嚴苛的馬達控制應用需求?！?/p>

　　dSPIN系列功能先進(jìn) 專(zhuān)為3A電流設備打造

　　前面提到的PowerSPIN系列，主要是針對應用環(huán)境較單純的直流微步進(jìn)馬達設計，具有縮減覆蓋區和降低成本的優(yōu)點(diǎn)，目有支援2.8A、1.4A等功率版本，以及SO、PowerSO、DIP、QFN等4種封裝規格可以選擇，足以應付各種組裝與功率處理需求。

　　至于dSPIN系列部分，則是針對需要3A電流才能運作的設備所設計，這是一款全整合式微步進(jìn)馬達驅動(dòng)器，配備運動(dòng)引擎和 SPI介面，具有RDS(on) 功率級的特性，可以提供合作夥伴最完美的馬達控制表現。

　　dSPIN系列采用全新設計的數位控制核心，透過(guò)高速SPI介面與微處理器溝通，讓IC設計師能使依照不同使用情境下的需求，給予馬達目標速度、加速/減速、絕對和相對位置等參數，讓智慧設備能發(fā)揮原有的功能。dSPIN系列一共有兩款集成式解決方案，其中采電壓控制能力的L6470馬達驅動(dòng)器，可以提供 128微步進(jìn)的控制能力，在低速運作時(shí)具有低噪音與低振動(dòng)的特點(diǎn)，能讓智慧設備走向輕巧、簡(jiǎn)便的設計。

　　意法半導體FAE經(jīng)理張文益解釋?zhuān)骸爸劣诹硪豢頛6472馬達驅動(dòng)器，則是采用先進(jìn)電流控制技術(shù)，透過(guò)整合式非耗散性電流感測元件即可做到電流控制，能提供高達16微步進(jìn)的控制能力，內建自適性衰變功能技術(shù)，能減少電流漣波的影響。而且在馬達控制器中無(wú)需加入分流電阻，即可感測相位電流高低，并同樣具備完整過(guò)電保護功能，堪稱(chēng)是最符合成本效益的解決方案?！?/p>

　　為了讓更多合作夥伴能夠善用L6470馬達驅動(dòng)器的優(yōu)異特性，意法半導體也以該晶片為核心，推出兩款專(zhuān)屬開(kāi)發(fā)版STEVAL-PCC009V2、EVAL6470，其中STEVAL-PCC009V2預先整合微處理器，并且內建USB介面，可加速概念驗證的速度，對欲積極搶入智慧設備市場(chǎng)的臺灣企業(yè)，堪稱(chēng)是不可缺少的最佳開(kāi)發(fā)套件。