小電機 大世界——-德州儀器的綠色電機之路

　 “電機行業到了必須提升效率的轉折點”TI中國區半導體事業部市場推廣經理李志林近日在一次媒體說明會中如是說。隨著“智能環保”、“低功耗”等越來越受到人們的重視，這已然成了行業發展的趨勢。

　　電機，俗稱電“馬達”，是指依據電磁感應定律將電能轉換為機械能的一種電動設備。它幾乎存在于人們生活中的每一個角落，比如家用的抽油煙機、冰箱、吸塵器、電動車；汽車的自動門鎖、電動車、各種工業設備等。據調查，在美國某個標準家庭里，每一時刻大概有一百個電機在運轉。

　　行業到了電機必須提升效率的轉折點

　　行業發展到現在，要求把效率提得更高，這時候對馬達的控制或驅動要求的精度就會高。據李志林介紹，原來我們很多家用產品，像空調、風扇或家里所有電器的風機，要么就是不用，要么就是全速運轉，這種耗能驅動是粗放型的驅動。現在要求我們的控制要更精密，更節約能源，因為行業到了電機必須提升效率的轉折點。

　　關于馬達控制，目標就是提高效率。有了更優異的性能，在負載發生變化的時候，馬達的響應提高了，能耗就能降下來。在便攜式應用里，電池的使用壽命會更長，還會有更緊湊的外形設計和更少的能耗。

　　李志林表示，TI正嘗試通過嵌入式智能技術控制功能來提高效率，有幾種方法：

　　1、增加電機的控制算法。

　　2、采用數字速度及轉矩控制環路，把原來粗放型控制的精度再提高。用智能模式還可以節約成本，加速產品上市的進程。

　　電機行業的趨勢是無刷DC馬達

　　談及電機的技術趨勢，李志林介紹到有刷DC馬達是目前為止用的最好的電機，它的好處是控制起來非常簡單，轉子的轉動慣量比較小。它將電刷固定在定子上，有兩個探刷，讓它接觸轉子上分成不同區域的轉子上的線圈接線。這種架構有個不好的地方，它的電刷在每次換向的時候與轉子換向器接觸的時候會打滑，因為它有時候會絕緣，有時候會接觸，會有火花。同時探刷與換向片會有摩擦，會有火花，所以有些應用是不能用的，它控制的精度比較有限。

　　而無刷的DC馬達把永磁體在轉子上，繞組在定子上，因此該電機沒有電刷或轉向器，這是目前應用最多，也是未來家電應用的趨勢。

　　電機能源效率水平的提高對于能源節約、環境保護具有重要意義，各國紛紛制定了電機能效標準，并頒布法令強制執行。從長期發展趨勢來看，低效、耗能的普通電機將逐步被環保、節能的高效電機所取代。

　　TI的電機發展方向

　　關于TI在電機方面未來的發展方向，李志林介紹會朝以下幾個方向走：

　　1、嵌入式控制，比如無刷馬達轉的時候，我們會對轉向，相位的偵測，有刷馬達是通過探刷換相的，TRBC沒有傳感器，這時候偵測和控制功能都放在我們芯片內部。

　　2、有很先進的控制算法，我們在全球有一個部門專門做這個算法。最近馬達控制領域有一個最好的轉接算法FOC，在我們16位單片機里已經移入了FOC算法，我們叫精簡指令的FOC算法。

　　3、數字控制環路。做數字控制環路有個好處，原來有個模擬器件需要去調試和改變一些參數，可能會改變一些電阻電容的組織，現在我們采用數字控制模式，就直接用軟件改參數就可以了，這樣客戶的產品運行的時間會更快。

　　4、更高的集成度，有很多外圍控制，把電流環路檢測部分也放在芯片里，會把一些隔離電路放在里面，所以我們的集成度會更高。

　　5、我們馬達的精確度、線性度更高，比如我們要往256細分，或者半流，馬達在運行過程中是全電流運行，但在減少運行或不運行時把電流降下來。