发布时间:2010-12-6 阅读量:2659 来源: 发布人:
【中心论题】
【行业趋势】
在产品系统中,马达常是能源消耗的主要环节,因此降低马达耗能便可有效提高能源利用率,针对此,以微控制器(MCU)技术进行马达控制为颇具成效的方法。尤其是随着微控制器近年技术的发展及成本的降低,以微控制器实现马达控制便成为颇受青睐的解决之道,且在某些市场领域中,更可加速从机电转向电子控制的变化,进而达到变速马达控制,使马达的工作效率优化。这些市场领域包括家用电子设备、工业和车辆市场等,其中电动车及电动自行车(E-bike)需求的出现,更让台湾微控制器业者趋之若鹜。
根据Frost&Sullivan,油价长线看涨、环保意识抬头,以及各国积极发展电动车下,全球电动车市场年需求量可望由2007年的48.8万台,成长到2014年的169万台,年复合成长率为19.5%,成长潜力极大。其中,北美约占40%、欧洲约35%、亚洲25%,未来将以北美洲为最主要的市场。另外,根据Global Information保守估算,2015年全球电动车销售量将可能达到400万辆,年复合成长率将提升至26%,占全球汽车市场4%。
台湾积极布局电动车供应链
由于电动车商机前景可期,因此国际大厂纷纷跨入电动车市场,包括TOYOTA、Honda、MITSUBISHI、NISSAN及美商GM等。除国际大厂外,台湾业者亦是积极布局,其中最具成效的为裕隆集团以自有品牌Luxgen(纳智捷)发展电动车并已上市。此外,像是鸿海、台达电、新普、顺达、达振、能元、富田及相关控制IC业者也都已着手进入电动车各项零组件的市场供应链中。
由于台湾内需市场有限,产官学界更期望透过两岸合作,让台湾成为全球电动车与关键零组件的发展中心。台湾的信心其来有自,在整体电动车产业供应链中,台湾业者在电池、马达控制IC及系统整合等技术上皆具有一定优势,因此拥有成为全球零组件供应重心的潜力。而在此发展路途中,大陆市场将是重要助力。
针对此,一般认为全球大型车厂本身在电动车关键零组件方面都已经有既定的合作伙伴,因此台湾业者要切入相关供应链可说是难上加难,而大陆市场规模庞大且产业自主,因此对台湾业者而言较具有进入的机会。事实上,中国大陆奇瑞汽车便看好台湾电动车与汽车电子发展实力,计划进驻台湾的「绿能智慧车辆创新园区(电动车专区)」以设立「电动车全球研发中心」,并就近与台湾电池、马达、控制IC等上游厂商共同开发,缩短电动车开发时程,产品完成开发后,则交由奇瑞大陆生产基地产销。
MCU业者切入电动自行车市场
针对电动车领域,台湾相关马达控制IC业者皆积极布局。事实上,在电动车之前,电动自行车(E-Bike)则是台湾相关马达控制IC业者早已切入且积极练兵的市场领域。且随着电动自行车马达倾向采用直流无刷马达,控制过程也更趋复杂,因此对于控制器质量的要求也相对提高。 与经常应用在马达控制中的有刷马达相比,MCU控制的无刷直流(BLDC)马达由于没有刷子磨损的问题,因此马达寿命可加长,此外,利用MCU控制无刷直流马达的优点还包括高效率、高转矩-惯量比、更高的速度性能、低噪音、更好的热效率和低EMI特性等。
针对电动自行车市场,义隆电子早已推出直流无刷马达单芯片,义隆电子表示,目前电动自行车采用的直流无刷马达都是三相马达,电角度有60度和120度两种,马达极数大部份为18极,亦有16极、20极等。而采用直流无刷马达本身就具有节能的优势,加上电子式转向功能,因此可做到近乎完美的节能设计。义隆推出的第三代电动自行车解决方案除了提升整合度外,并采用Flash制程,方便客户进行程序更新升级,此外并内建EEPROM,可将马达控制参数及防盗密码储存在内部,相较于一般外挂模块的设计,可防止数据盗取的问题。
除了Flash及EEPROM功能外,其直流无刷马达专用单芯片内建比较器、运算放大器以及ADC,可支持过压过流保护;实时的中断控制与PWM联动亦能控制马达转速、加速、减速及电动自行车防死锁煞车系统。此外,对于相位死区时间控制,第三代产品内建死区时间控制功能,可经由单芯片内的组件,实时且自动地控制不同马达相位转换的死区时间,减少程序开发时间及失误。透过内建的可编程增益放大器与ADC连接,可达到实时中断控制,使过流保护更完整。
相当积极于车用MCU的盛群半导体亦早已针对三相直流无刷马达控制领域推出专用的八位控制器。该控制器整合运算放大器与一个比较器,用以放大直流马达电流讯号及侦测电流信号。运算放大器/比较器/ADC的整合运用,有助于控制马达的平顺运转与保护直流马达。此组件的主要应用领域为电动自行车、电动摩托车、吸尘器与各种直流无刷马达类的工业控制领域。
再如远翔科技亦指出该公司今年产品线成长最大动能便是来自应用于E-bike的马达驱动IC。远翔科技是自2008年开始量产电动自行车马达驱动IC,之后并结合微控制器IC、电源管理IC等既有核心技术,持续布局电动自行车及工业规格电机市场。远翔科成立于2001年5月,旗下分为三大产品线,包括磁场感测与马达驱动IC、电源管理IC及微控制IC(MCU),在产品的未来布局上,远翔科技除着墨于霍尔传感器马达驱动整合型控制IC的发展外,还将投入软开关、锁定-关断-重启等提升马达效能、降低电磁噪音及自动保护机制的技术。
另外值得注意的还有新唐科技的变频马达8位微控制器产品,该设计方案内建PWM、放大器及比较器等功能,可简化电路设计、节省PCB板空间、缩小应用产品体积,具有节省成本及生产方便优势,提供一个典型单芯片解决方案。该系列产品可适用一般工业控制,如马达控制、空调控制、跑步机等等。新唐科技于2008年7月由华邦电子分割,为华邦电子百分之百拥有的子公司。该公司拥有一座6吋晶圆厂,除负责生产自有品牌IC产品外,另有部份产能提供为晶圆代工服务。新唐科技并于日前宣布取得ARM Cortex-M0处理器授权,可使该公司MCU升级到32位,顺势切入玩具、电子学习辅助装置和马达控制等消费性电子产品与工业应用。
整体而言,由于环保节能的考虑,以微控制器IC进行马达控制已是时势所趋。再者,由于油价持续高涨,电动车市场大饼已然形成,台湾微控制器IC业者希望能凭借优势切入产业供应链,在此之前,台湾业者在电动自行车马达控制领域的成功经验,无异将是未来更进一步切入电动车的信心来源。
本期EIT探讨了从工业4.0到工业5.0的转变,以及即将实现的技术进步
CWGCE2025西部芯博会总规模将达到60000㎡,同期举办光电展+工业展+智能展+军工展等相类展会,将有更多集成电路行业新装备、新产品、新材料、新技术、新工艺、新趋势及新应用集中亮相
CWGCE2025西部芯博会总规模将达到60000㎡,同期举办光电展+工业展+智能展+军工展等相类展会,将有更多集成电路行业新装备、新产品、新材料、新技术、新工艺、新趋势及新应用集中亮相
CWGCE2025西部芯博会总规模将达到60000㎡,同期举办光电展+工业展+智能展+军工展等相类展会,将有更多集成电路行业新装备、新产品、新材料、新技术、新工艺、新趋势及新应用集中亮相
作为我国中西部地区历史最悠久的光电领域全产业链综合性年度盛会,规模和档次逐年增加和提高,CCWPE2025又新增了多个行业组织联办单位,同时将进一步扩容和丰富论坛内容。