1   無刷直流電機市場應用發展迅猛

隨著信息化、智能化的深入和機電一體化的快速發展，無刷電機(BLDC)的市場有著廣闊的發展前景。無刷直流電機省去了有刷電機的電刷和換向器，由電動機本體和驅動器構成，是一種典型的機電一體化產品。雖然無刷直流電機進入市場的時間并不長，但無刷電機憑借幾何結構更小，重量更輕，轉子使用了永磁體無鐵芯損耗，功率密度更高，永磁體的使用，從而大大減少了電機的維護，延長了電機的使用壽命。與此同時，隨著主控MCU、電力電子、電機控制技術的發展，無刷電機是以自控式運作的，不會在負載突變時產生震蕩和失步。

結合優異的電機控制算法，可實現更寬的電機調速范圍和更快的響應時間，使更好的電磁隔離成為可能，且轉矩控制精度更高。無刷直流電機契合了市場對重量輕、壽命長、性能好、一體化的產品設計需求，且集眾多優勢極大促進了無刷直流電機的快速發展和廣泛的應用，憑借著優異的性能，迅速吸引了“小、輕、靜”化的消費類產品以及工業類等生產廠家的大規模應用，目前已廣泛應用于家用電器、智能化及自動控制、交通運輸及出行工具、工業、安防、消費類等諸多快速發展的行業，并在各個行業中占據一席之地，呈逐年增長的態勢。

國民技術方案開發部 高級解決方案經理 左亮平

2   國民技術的電機控制產品布局與解決方案

國民技術在電機技術方向儲備深厚，覆蓋了從高性能電機控制到直流方波控制等多種類型的控制器產品和解決方案，并形成平臺化的產品線進行全行業支撐。產品全線基于ARM Cortex-M 系列32 位處理器內核，結合公司20 余年SoC 嵌入式芯片研發技術積累，內置高速閃存、低功耗電源管理，集成數模混合電路，并內置硬件密碼算法加速引擎以及安全單元，形成高集成度、高性能、低功耗等特色的通用安全MCU 產品，面向電機控制提供三大系列MCU 產品：

●   面向高性能多FOC 電機應用的N32G455xx 系列，主要面向高性能多電機應用控制場景，如壓縮機、伺服、無人機、一拖多電機應用等。

●   面向高性價比電機應用的N32G435xx 系列，主要面向家用電器、電動車、高性能電動工具等；

●   針對低成本電機應用的N32G032xx 系列，主要面向家用電器、電動工具、簡單控制應用場景方向。

三大系列產品提供相應且完善的開發套件及行業應用解決方案，覆蓋從客戶評估、樣品測試及試用、客戶開發、量產支持等全生命周期服務與支撐。

國民技術MCU 電機控制應用解決方案基于N32G系列32 位高性能MCU，采用內置高達4 個獨立的具有5 Msps 采樣速率的12 位ADC，電機控制脈寬調制最小脈寬6.9 ns，并集成運放、比較器及12 位DAC，緊密耦合存儲器，實現快速的存儲器訪問和調度；囊括了從梯形波控制，到高級無傳感器矢量控制（FOC）和有傳感器的完整解決方案，支持有刷直流電機、步進電機、BLDC、永磁同步電機、交流感應電機和開關磁阻電機。

可用于手持云臺、掃地機器人、無人機、空調、冰箱、洗衣機、電動尾門、電動車窗、電動座椅、工業伺服、電動工具、機器人等電機應用，已在以上眾多領域形成商業應用，并批量出貨。

同時基于國民技術N32G系列通用MCU開發套件，提供從軟件到硬件開發全套全面支持能力，包括低功率（100 W）、中功率（300 W）、高功率（1000 W）等各類評估板及開發套件，同時具備開放實驗室進行客戶研發過程的支撐。在電機行業應用及關鍵技術能力方面，可提供先進的自研成熟電機控制算法庫，支持包括MRAS、SMO 在內的多種無感觀測算法、高頻注入算法、無感啟動算法、實現從零速到超高速范圍的全閉環控制，支持完全獨立的單電機、雙電機、四個電機的協同控制，且融合了自研電機參數自識別算法等多種具有行業應用競爭力的算法支撐能力。

基于國民技術的電機控制完善的解決方案與開發套件，可大幅度提高電機控制開發及應用效率，降低開發難度、縮短項目開發周期，是具高性價比的國產電機控制應用解決方案商。

（本文來源于《電子產品世界》雜志社2021年3月期）