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国民技术以高效率、高集成、低功耗变频控制技术助力应用创新

时间:2022-06-17 16:17:27 作者:张河勋 阅读:
国民技术基于ARM Cortex-M系列32位处理器内核,结合自身20多年的SoC芯片研发技术积累,内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理,集成数模混合电路,且内置硬件密码算法加速引擎以及安全单元形成高集成度、高性能、低功耗等特色安全芯片产品和通用MCU产品,全系列产品覆盖多种应用场景,可为各行业提供超过200款芯片。
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“在当前碳达峰、碳中和以及节能减排的大背景下,人们对电机变频控制提出了更高的要求,主要体现在PCB越来越小,更高集成度,MCU能够承担更多的功能,同时还需提供更好的感官体验,比如电机运行平稳少噪音、没有电流声等。另外,在运行效率上,芯片需要拥有很强的运算能力,同时也根据一些目标能够快速地响应,并提高电机的运行效率。“在2022电机驱动与控制论坛上,国民技术公司技术支持部总监张建伟分享了变频控制技术应用发展新趋势,以及基于国民技术电机控制技术在消费、家用电器、工业、交通等众多领域实现的典型应用。

国民技术公司技术支持部总监张建伟

从变频控制市场角度,张建伟介绍,电机变频控制行业正呈现三个发展趋势:一是直流无刷电机正在代替有刷电机,其不仅解决了有刷电机固有的问题,还具有可靠性、噪声低、节能等特点;二是行业应用需求越来越高,特别是在医疗、数控、汽车、航天等领域的电机变频控制正向高性能、高节能等方向发展;三是电机变频控制普及率快速提高,在农业智能化、工厂智能化、家具人性化等方面,变频控制技术应用场景正快速增长。

而从变频控制技术角度,他表示,电机变频控制技术正呈现以下发展趋势:一是MCU高性能,大内存、高主频、浮点化,以支持更多的变频控制技术的算法;二是电控算法高性能,FOC控制技术大规模普及,无感观测器性能越来越好,HALL/ABZ的处理精度也越来越高;三是电控技术集成,MCU+预驱、MCU +驱动管、预驱+驱动管理是典型的3种集成形态,而且当前已经从低压领域拓展到高压场景;四是电控技术SOC化,MCU厂家提供MCU集成OPA、COMP等器件,内嵌高度成熟且经抽象过的FOC控制IP。

张建伟表示,经过多年的发展,目前国民技术基于SOC技术架构平台、安全技术能力平台(国密二级、EAL5+)、低功耗射频技术平台、Power技术平台,形成了四大系列的产品线,包括安全、SOC、射频、电源,广泛电机控制、工业控制、能源管理、消费电子、医疗电子、汽车电子、智能家居、智能安防、机器人、生物识别、IoT安全、金融支付等。

同时,他也介绍,国民技术基于ARM Cortex-M系列32位处理器内核,结合自身20多年的SoC芯片研发技术积累,内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理,集成数模混合电路,且内置硬件密码算法加速引擎以及安全单元形成高集成度、高性能、低功耗等特色安全芯片产品和通用MCU产品,全系列产品覆盖多种应用场景,可为各行业提供超过200款芯片。

从具体应用场景来看,N32G455系列已经广泛应用于无人机、手持云台、小型电动车、空调、扫地机等;N32G430系列广泛应用于冰箱、空调、洗碗机、厨电产品等;N32G030系列已经用于马达、电动工具;即将量产的N32G00X产品,为高性价比产品,主要应用于筋膜枪、小电工工具……

国民技术以安全芯片起家,其MCU核心优势主要体现在:一是安全性,其所有产品基于安全的内核,应用高速安全的硬件加密算法,具有高等级安全认证;二是低功耗技术,M4、M0系列产品在静态功耗和动态功耗都是一个业界比较优的指标,BMS平均功耗10微安以下,PD模式功耗0.5微安以下,STOP模式功耗1.5微安以下;三是高可靠性,所有产品都是一个工业指标,可以满足工业级温度-40-105℃,带电ESD能力,能够达到4000V,IO耐高压及可靠性5V,汽车电子相关产品能够达到1DPPM及产品质量指标;四是高性能与架构技术,指令无等待、高带宽;高集成度的数模混合设计结构技术,高速的ADC采样率能够达到5Msps,在业界遥遥领先。

张建伟也介绍,国民技术可以提供具有更高集成度、更高处理性能、更高变频算法控制能力、更高效率的电控MCU与解决方案,比如单、双、四电机通用解决方案、行业应用电机解决方案、高性价比电机解决方案,全面覆盖消费、家用电器、工业、交通等各领域应用场景,助力客户实现应用创新。

“无速度传感器矢量控制系统中,电机的高性能运行需要获取精确的电机本体参数,但电机参数会随着电机负载以及温度改变而变化,严重时会导致电机系统故障。在这种情况下,电机参数识别就非常有意义。” 张建伟特别介绍了国民技术的电机参数自动识别技术。据介绍,该技术最大的特点是以纯软件方式、无需增加硬件成本,支持带负载辨识,支持电机参数静态识别+动态识别,可以识别电阻、电感静态辨识、转子磁链动态辨识,且已经在冰箱压缩机上得到了应用验证。

责编:Jimmy.zhang
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张河勋
Jimmy Zhang,产业分析师。曾长期负责行业期刊的整体编制工作,对新型显示产业具有较深的认知,对产业内容也具有较强的整体策划与把控能力。
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