ADI強化電機控制技術(shù)核心競爭力
由國務(wù)院頒布的《中國制造2025》規(guī)劃,力圖將中國打造成一個制造業(yè)強國。按照中國目前的工業(yè)水平來看,實現(xiàn)這個目標(biāo)將意味著大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)升級,也意味著令人可期的發(fā)展空間。
高檔數(shù)控機床和機器人是工業(yè)升級的目標(biāo),也是實現(xiàn)制造業(yè)現(xiàn)代化的重要手段。這兩個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,離不開的電機控制系統(tǒng)的升級,半導(dǎo)體公司將在其中扮演一個非常重要的角色。
ADI公司電機與電源控制事業(yè)部亞太區(qū)市場經(jīng)理于常濤就認(rèn)為,電機控制的功能,基本是由半導(dǎo)體元器件實現(xiàn)的,這就是ADI等半導(dǎo)體公司的切入點。
電機控制實際上是個非常大的概念,具體可分成變頻器、驅(qū)動器和伺服控制器三大類。這三類產(chǎn)品的關(guān)系并非簡單并列,而是依次遞進(jìn)的。變頻器最基礎(chǔ),就是簡單的V/F控制,驅(qū)動器在此之上增加了電流檢測,伺服控制器最為復(fù)雜,又在驅(qū)動器的基礎(chǔ)之上增加了位置和速度控制。在國內(nèi)市場,驅(qū)動器和伺服控制器的國產(chǎn)化比例雖不高,但是在逐步增加。因為無論是產(chǎn)業(yè)需求,還是國家法規(guī),都在要求電機要向高效率方向發(fā)展。
國內(nèi)的很多電機廠商開始向伺服系統(tǒng)進(jìn)軍,在此過程中,需要半導(dǎo)體公司提供全方位的支持。“而像ADI這種具有完整信號鏈產(chǎn)品的公司,就可以為客戶提供系統(tǒng)級的解決方案。同時,還有全面的技術(shù)支持和第三方方案”,于常濤表示。
為了進(jìn)一步說明,他將通用伺服控制器架構(gòu)進(jìn)行了分解:處理器、隔離接口、功率模塊、功率模塊驅(qū)動、電流和電壓檢測,這就是基本的伺服控制內(nèi)部組成。其中,除了功率模塊之外,ADI涵蓋了所有產(chǎn)品,能提供完整的系統(tǒng)級解決方案。
于常濤介紹,ADI公司方案的核心競爭力體現(xiàn)在四個方面:處理器、隔離器、電流檢測和門極驅(qū)動。
ADI的ADSP-CM408F是業(yè)界最快主頻的ARMCortex-M4F內(nèi)核混合信號微控制器,集成了業(yè)內(nèi)最高精度的SARADC,還有內(nèi)部的SINC濾波器。這些性能可以實現(xiàn)復(fù)雜的算法,精準(zhǔn)快速的模擬信號處理從而實現(xiàn)高性能的電流環(huán)控制。針對這個產(chǎn)品,ADI還提供了MBD(基于模型設(shè)計)方案。“這種方案在歐洲和日本已經(jīng)被廣泛采用了,國內(nèi)的很多客戶都非常感興趣,并開始嘗試”,于常濤補充道。
ADSP-CM408F是基于ARM內(nèi)核的,這是業(yè)內(nèi)已經(jīng)廣為接受的架構(gòu),所以開發(fā)者上手會很容易。
隔離器是ADI方案的第二個核心產(chǎn)品,基于獲得專利的iCoupler磁隔離技術(shù),具有速率高、體積小、低功耗和集成度高等優(yōu)點,完全可以替代現(xiàn)有的光隔離產(chǎn)品。
第三類核心競爭力產(chǎn)品是高性能的AD740x系列,隔離Σ-Δ型調(diào)制器,用于電流檢測。它可以實現(xiàn)對霍爾器件信號基于分流器方案的電流信號調(diào)理,配合處理器內(nèi)部的SINC濾波器,完成對電流環(huán)的控制。
最后一類則是門極驅(qū)動,它的優(yōu)勢在于有多種保護(hù)功能,傳輸時延比較小,可以針對整個IGBT的死區(qū)時間做一個非常優(yōu)化的設(shè)置。
ADI公司的這四類產(chǎn)品體現(xiàn)了其多年的技術(shù)積累,也是想進(jìn)入伺服驅(qū)動市場的廠商所最為看重的。所以,對于以信號鏈為側(cè)重點的半導(dǎo)體公司,機會是很多的。
于常濤就認(rèn)為,到2020年期間,ADI公司在電機市場的增長率將達(dá)到20%,這是整個國家對提升能源效率、生產(chǎn)效率的迫切要求,也是國內(nèi)廠商對全面擴大市場份額的期望所致。由于中國正在從工業(yè)3.0初期向工業(yè)4.0進(jìn)發(fā),工業(yè)半導(dǎo)體將是一個真正的藍(lán)海市場。