隨著高能效電機在汽車、農業、空調和洗衣機等領域的廣泛使用,全球的電機市場得到了很大的增長。
在前文《BLDC電機驅動市場興起,華秋積極構建電機驅動生態系統》之中,我們已分析了整個BLDC電機行業和BLDC電機驅動器行業的市場現狀。
MCU作為驅動和控制電機的關鍵器件,必須緊跟行業前沿,提供更加貼合行業應用的產品與方案。然而,BLDC控制驅動系統設計復雜,成本較高,可以說是目前影響BLDC滲透和擴張速度主要障礙。
因此如何不斷拉低這道BLDC電機的技術門檻,加速其應用開發的速度,也就成了BLDC技術發展中要考慮的最核心的著力點。
BLDC 四類解決方案
一個典型的BLDC電機解決方案通常包括四個部分:
01
電機控制器:通常是由MCU、DSP等主控芯片負責,進行電機控制與算法處理,并根據來自BLDC電機的反饋信號做出響應,為柵極驅動提供6路PWM信號。
02
柵極驅動:也被稱為“預驅”,會根據控制器的輸出信號,向功率器件的柵極施加電壓并提供驅動電流。
03功率級:包含MOSFET或IGBT等功率器件,通過開關動作控制輸出到BLDC負載上的功率,驅動電機運動。04反饋回路:將BLDC電機的轉速、位置、電流、電壓,以及故障等信號,反饋給控制器,形成控制的閉環。最傳統,最成熟的驅動方案就是控制器、柵極驅動、功率級這三部分是分開的;也有將柵極驅動和功率MOSFET集成為IPM的。現在較為主流的方案是將柵極驅動集成進控制器中,后面再接上功率MOSFET或者IGBT來驅動BLDC。還有一種將這三部分都集成了,做成一個SoC,直接驅動BLDC。MCU+預驅+驅動的方式,這種方式的優點是靈活,IC選擇性高,可適應于各類大、中、小功率的控制器。對一般的MCU公司也最具有優勢,主要應用在高壓系統,或者是大功率系統上,因為大功率和高壓應用,有散熱和隔離的問題。缺點就是集成度低,PCBA的面積比較大。MCU+[預驅+驅動]也可以描述成MCU+IPM,開發功率組件的國際廠商多半都有IPM的產品,讓客戶能簡化電路板設計的復雜度,提升穩定性,也是早期特別成熟的驅動方式。它的優點是,集成度高、PCBA面積較小。缺點是功率不能做得很大。[MCU+預驅]+驅動,是目前較為主流的開發方向。它的優點是集成度比較高、MOSFET可以靈活選擇、適用于各類中小功率的控制器。缺點是由于預驅集成在MCU中,預驅的驅動能力和耐壓做不高,無法適應大功率控制器。SoC方式的優點是對性能比較高的應用,常常用于塑封電機的設計;缺點是設計彈性比較差,如果需要更改驅動特性的話,就必須在SoC旁邊增加一顆小MCU,這不僅會增加元器件成本,更加會增加電路板的復雜度,這違背了化繁為簡的發展思想。BLDC電機主控廠商目前有很多,根據分類的不同,有的企業這三種主控解決方案都有,有的只提供一兩種解決方案。比如TI基本上三種方案都有,ST也有單MCU和MCU+預驅的方式。國內的BLDC主控方案主要走的還是集成的方向,比如峰岹就是主要提供MCU+預驅的方案。從硬件層面來看,BLDC電機控制的發展經歷了從小規模模擬、數字電路于分離器件的控制器,發展到專用集成控制電路的控制器,再到MCU,DSP等解決方案的過程。從軟件算法層面來看,受控制理論和控制器件的限制,BLDC電機一直采用經典PID控制,該控制方法可以使系統性能滿足各種靜、動態指標要求,但系統的魯棒性不盡人意。面對日益復雜的控制對象,進一步提高BLDC電機調速系統的快速響應性、穩定性和魯棒性,智能控制算法受到關注,這包括模糊控制、神經網絡控制、專家系統等。智能控制系統具有自學習、自適應、自組織等功能,能夠解決模型不確定性問題,非線性控制問題,以及其他較為復雜的問題。而 BLDC 電機是一個多變量、非線性、強耦合的控制對象,因此利用智能控制可以取得較為滿意的控制結果。目前已經有一些較為成熟的智能控制方法應用在了 BLDC 電機控制。比如模糊控制和PID相結合的Fuzzy-PID控制、模糊控制和神經網絡相結合的復合控制、隸屬度參數經遺傳算法優化的模糊控制、單神經元自適應控制等等??傮w而言,可以看到,BLDC技術方案的演進有兩個明顯的趨勢:一是探索更高集成度,二是提供一站式的整體解決方案。
線上社群作為流量入口
面向BLDC領域
提供全鏈條解決方案
BLDC電機技術的創新,使得眾多廠商的產品及方案不斷推陳出新,以其出色的特點和優勢與其他同類產品及方案區別開來。未來10年,BLDC電機的應用將迎來一個穩健而高速的發展期,誰能快速整合起優勢的技術資源,開發出最終應用所需的解決方案,誰就能夠把握住這一市場機遇。深圳華秋電子有限公司(簡稱華秋電子)基于電子產業多年的技術積累與應用實踐經驗,針對BLDC電機應用,提供一站式的整體解決方案。華秋電子的“冷啟動”始于旗下電子工程師社區“電子發燒友”。作為業內交流、學習和信息共享的平臺,電子發燒友網聚集了包括企業研發人員、在校師生、企業高管、采購等在內的電子產業用戶,已經擁有500萬+用戶,并且保持高速增長中。目前與超過100家國內外知名半導體原廠建立了良好的合作關系,可廣泛地、快速地、精準地觸達海量的電子設計工程師以及供應鏈上下游用戶群體。
隨著公司的快速發展,如今華秋電子業務可分為四部分:
華秋商城:電子元器件采購平臺,提供品牌選型、現貨采購、海外代購及BOM配單等業務。華秋在東莞設立了占地5000米的倉儲中心,可當日發貨自營現貨庫存達3萬+。
01
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華秋電路:PCB生產和采購平臺。華秋PCB主打中高端產品線,包括了1-12層線路板、1/2階HDI板等。華秋自建工廠,目前在深圳和江西九江共有兩大PCB工廠。
華秋智造:SMT貼片/PCBA加工平臺,主要是滿足部分PCB客戶的預加工需求。
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華秋開發:為客戶定制技術開發方案,在物聯網、工控及無刷直流電機領域累計開發200+解決方案。
以上四個平臺互為連接,為用戶提供從方案設計到各類元件采購的一站式解決方案,包括BOM配單一鍵采購、PCBA加工。
同時在特定的細分行業,華秋電子也推出了如BLDC破壁機、抽油煙機、風扇吊扇、卷發棒、高速風筒等可量產的全套解決方案。
如有意向在 BLDC 領域與華秋電子展開深度合作,歡迎聯系我們!
聯系方式CONTACT INFORMATIONCONTACTNFORMATIN聯系電話:+86-13640938171
聯系郵箱:tangpeitian@huaqiu.com
聯系對象:唐培鈿關于華秋
華秋電子,成立于 2011 年,是國內領先的電子產業一站式服務平臺,國家級高新技術企業。華秋以“匠心服務與合作共贏”為經營理念,布局電子發燒友網、項目方案開發、DFM 軟件、PCB 智能工廠、PCB 電商、元器件電商、元器件倉儲中心、SMT/PCBA 加工廠等多個生態模塊,為全球 30萬+客戶提供了高品質、短交期、高性價比的一站式服務。
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