隨著雙碳和減排越來越受到重視，由于可靠性、可維護(hù)性和用戶體驗(yàn)的影響，電機(jī)控制系統(tǒng)作為一個(gè)大戶的應(yīng)用正朝著高效、高頻、小型化、智能化的方向發(fā)展，BLDC(無刷直流)/PMSM(永磁同步電機(jī))/SRM(開關(guān)磁阻電機(jī))電機(jī)將繼續(xù)更換刷電機(jī)，市場份額將進(jìn)一步提高。
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提高電機(jī)控制系統(tǒng)能效的關(guān)鍵在于一升一降FOC（field-oriented control，高// 中/ 低速的PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)制和載波頻率自適應(yīng)控制策略，一盡可能減少功率器件損耗和待機(jī)功耗。要求電機(jī)更高效MCU(微控制器)計(jì)算能力更強(qiáng)，ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)采樣速度更快，集成多軌對軌模擬運(yùn)輸、比較器、門級驅(qū)動(dòng)。要求電機(jī)更智能MCU 有雙核或多核，其中一核用于電機(jī)控制，其他核用于深度機(jī)器學(xué)習(xí)和AI(人工智能)識別算法通過分析當(dāng)前電機(jī)系統(tǒng)長期運(yùn)行的電流波形數(shù)據(jù)，自適應(yīng)優(yōu)化電機(jī)控制參數(shù)，減少動(dòng)態(tài)損耗，提高整機(jī)效率，護(hù)送產(chǎn)品整個(gè)生命周期。
通過深度機(jī)器學(xué)習(xí)，AI 識別算法可以在一定程度上提高電機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，那么如何獲得相應(yīng)的樣本呢？通過英飛凌AIROC Wi-Fi(無線保真)通過連接電機(jī)控制系統(tǒng)上網(wǎng)OPTIGA Trust M 加密后，遠(yuǎn)程傳輸?shù)诫姍C(jī)控制系統(tǒng)AI 服務(wù)器，通過學(xué)習(xí)和分析多個(gè)樣本的歷史數(shù)據(jù)，給出更好的控制策略，然后傳輸給電機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品的整個(gè)生命周期性能，也為客戶提供電機(jī)系統(tǒng)的功能Wurth代理迭代設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。英飛凌在家電應(yīng)用領(lǐng)域有40個(gè) 年度變頻電機(jī)控制經(jīng)驗(yàn)，針對全直流空調(diào)、變頻冰箱及冰箱、變頻波輪及滾筒（BLDC/DD）電機(jī)控制領(lǐng)域，如洗衣機(jī)、變頻吊扇、風(fēng)機(jī)、高速吹風(fēng)機(jī)、掃地機(jī)器人、變頻水泵等，提供一站式量產(chǎn)級方案。FOC 矢量控制算法是電機(jī)控制的核心。英飛凌不僅實(shí)現(xiàn)了電機(jī)底層控制算法，如實(shí)時(shí)電機(jī)參數(shù)測量、實(shí)時(shí)電機(jī)溫升測試、自適應(yīng)載波控制、自適應(yīng)電流啟動(dòng)、無定位預(yù)閉環(huán)啟動(dòng)、高頻注入啟動(dòng)等實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)級不平衡檢測、智能電子稱重、不停機(jī)正反轉(zhuǎn)、逆風(fēng)1 000 RPM 啟動(dòng)等特征算法。客戶只需修改電機(jī)和系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)，即可快速運(yùn)行電機(jī)，然后融入個(gè)性化的產(chǎn)品控制邏輯策略，完成全新可靠的產(chǎn)品研發(fā)，方便快速占領(lǐng)市場。
在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，伺服系統(tǒng)的高精度和快速響應(yīng)正好滿足現(xiàn)代工廠的需求，這將促進(jìn)伺服行業(yè)在未來爆發(fā)，英飛凌XMC 7 000 系列MCU、XENSIV 3.電流傳感器D TOF 測距傳感器將有助于進(jìn)一步提高伺服系統(tǒng)的能效。
降低功率設(shè)備損耗和待機(jī)功耗是一升一降的另一半。電機(jī)變頻是實(shí)現(xiàn)高效標(biāo)準(zhǔn)的重要手段，也提高了家用電器的性能、使用方便性和舒適性。變頻需要功率變換，減少電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的損耗非常重要。英飛凌一直致力于開發(fā)低損耗的功率半導(dǎo)體和解決方案IGBT 技術(shù)，SiC 電機(jī)控制和功率因數(shù)矯正技術(shù)應(yīng)用于家電和工業(yè)領(lǐng)域PFC。
(本文來源《IC2022年3月，代理雜志
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