让电机更智能 更安全 更绿色环保

——德州仪器中国区半导体事业部市场推广经理李志林解读电机发展和相应解决方案

前不久，德州仪器（TI）推出了8款支持高达5A电流的较新器件，可实现更高电流的双极步进电机与有刷DC电机应用，进一步壮大了DRV8x电机驱动器产品阵营。为了让更大工程师进一步了解其电机驱动产品，TI中国区半导体事业部市场推广经理李志林详细介绍了目前电机产品的发展状况和相应解决方案。

市场需要创新

据预测，2010年世界电机出货量约为90亿套，2013年预计将超过110亿套，这无疑是一个巨大的市场。李志林认为，今天的行业已发展到电机效率飞跃提升的转折点，通过更高的效率，人们可以获得更优异的性能、更长的电池使用寿命、更紧凑的外形设计与更少的用电；嵌入式算法可在支持精确控制的同时，降低噪声；可为高效率工业设计降低功耗。因此，正在迅速发展的电机技术可以为诸如工业泵及压缩机、HVAC、汽车、低电压风扇、医疗泵等应用带来令人振奋的机遇。

TI深深扎根于电机市场，不断投资产品开发与研发，所提供的解决方案可解决更多的客户难题。TI通过嵌入式智能技术提升电机效率，包括控制算法、数字速度及转矩控制环路。嵌入式智能技术还可降低成本，加速产品上市进程，其正在加速市场从有刷电机到无刷电机的转型。

先进电机驱动方案

电机驱动器是控制电机用的控制器，是电机系统的一部分。数字控制技术的发展使得如今的电机驱动器更加数字化，网络化和智能化，成为时下电机控制的主流。TI的较新DRV8x电机驱动器支持低至100毫欧的RDSon，比前代产品低60%以上，从而可实现更高的电流与更优异的散热性能。该系列支持各种微步进选项，如外部微处理器支持高达256个以上微步进，而片上索引器则支持高达32个微步进。

DRV8x 电机驱动器系列新增产品包括：

·双极步进电机驱动器——DRV8813：高达2.5A，提供四级电流调节与 PH/EN 控制接口；DRV8825：高达 2.5 A，所提供的片上索引器支持多达 32 个微步进；DRV8829：高达 5 A，提供 32 级电流调节与 PH/EN 控制接口，驱动单个 5 A 双极步进电机需要两个 DRV8829 产品。

·有刷 DC 电机驱动器——DRV8814：支持两个 2.5 A 有刷 DC 电机，提供逐周期浪涌保护与 PH/EN 控制接口；DRV8840：高达 5 A，提供逐周期浪涌保护与 PH/EN 控制接口。

·双极步进或有刷 DC 电机驱动器——DRV8841：支持单个 2.5 A 双极步进电机或两个 2.5 A 有刷 DC 电机，提供四级电流调节、逐周期浪涌保护与 PWM 控制接口，支持制动功能；DRV8842：支持单个 5 A 有刷 DC 电机，两个 DRV8842 器件还可用来驱动单个 5 A 双极步进电机，提供 32 级电流调节、逐周期浪涌保护以及 PH/EN 控制接口，支持制动功能；DRV8843：支持单个 2.5 A 双极步进电机或两个 2.5 A 有刷 DC 电机，提供四级电流调节、逐周期浪涌保护与 PWM 控制接口，支持制动与滑动。

开箱即用启动电机

TI 将电机驱动与控制的丰富经验、广泛的模拟与微处理器产品系列以及全面的工具、软件与支持进行完美结合，推出了各种高度可靠的高效率低成本电机解决方案。客户可获得具有理想性能水平的理想解决方案，快速启动包括 AC 感应（ACIM)、有刷 DC、无刷 DC（BLDC)、PMSM 以及步进等各种电机。

TI提供了更智能、更安全、更绿色环保的电机驱动与控制解决方案：

•定制的电机解决方案系列——完整的电机系统解决方案支持模拟与嵌入式处理功能，包含ADC、电流感应放大器、高电压隔离与电源等；集成型DRV8x 电机驱动器不但可缩短产品上市时间，简化设计，同时还可提供片上保护功能；高性能、超低功耗MCU：C2000™、MSP430、Stellaris ARM® Cortex™M3 MCU。

•综合而全面的支持与工具，包括参考设计、EVM、模块化控制器卡、按需按人培训、源代码库、集成型开发环境工具、电机驱动社区论坛、应用手册。

TI还推出了RV8312 评估板，帮助用户启动三相位无刷电机。评估板含DRV8312 电机驱动器、32 位C2000™ Piccolo™ 微控制器(MCU）controlCARD模块、快速启动GUI、开发源代码、Code Composer Studio™、三相位BLDC 电机，支持无传感器FOC 和无传感器／传感器梯形换向控制；可使用独立轴头编码器支持传感器FOC。DRV8312 三相位小功率电机驱动器提供同类较高的电流输出，具有稳健、可靠的逐周期过流、过温、短路以及欠压全面保护功能。

利用开箱即用的评估板，可以迅速启动无刷DC（BLDC）电机与永磁同步电机(PMSM)，实现三相位电机的快速开发，无需高成本的外部散热器，降低设计复杂性，节省板级空间，确保更高的系统可靠性。

未来创新重点

李志林告诉记者，TI未来创新的重点区域有两个部分，一个是模拟电机驱动器，创新的重点是嵌入式控制、数字控制环路、更高的集成度、改进的动作属性引擎/性能；数字电机控制的重点是自动化电机控制、差异化工具、成本/效率/连接与安全性的选择。这些都有助于用户集中精力实现增值。

TI还在不断加大研发投资，如Kilby 电机实验室，开发新的电机技术、算法；测试真实环境下的应用；推动创新解决方案减少材料清单。

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