工业系统节能十二五规划提出提高节能机电产品设计、制造水平和加工能力
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我国是能源消耗大国,工业方面能耗约占总能耗的70%,其中电机能耗至少占其中一半。新出台的IEC60034-30标准将电机效率分为IE1、IE2、IE3、IE4(最高)四个等级。根据某调查显示,我国IE1等级的电机市场占率接近90%的市场份额,而企业达到IE2以上的高效节能电机比例只有8%。
在2月出台的工业系统节能十二五规划中,明确提出要提高节能机电产品设计、制造水平和加工能力,重点发展变频电机、稀土永磁电机等。到2015年,2级以上能效电机应用比例达到80%。
要实现高效节能,除了关键的电机原材料选择外,电机控制驱动的设计也至关重要。虽然目前我国是电机出口大国,但与其配套的驱动控制技术却相对落后。
在近日TI的电机产品发布会上我们采访了负责TI电机产品中国区市场推广的李志林先生,他认为:“目前电机驱动技术面临的最大问题是成本和算法。一方面通过提供高可靠性,高集成度的产品来节省成本,同时不断优化控制算法,提高产品性能。”
目前TI电机产品主要分三个系列:DRV8、DRV9、DRV10系列。
DRV8系列直接将功率器件集成在IC中,主要面向100W以内直流通用市场。
DRV9系列集成16位MCU以及外围电机驱动器件,空间可以做到很小。
DRV10系列将MCU、驱动部分以及功率器件全部集成于一颗IC,大量节省板面和外围器件,主要针对风扇应用。
从TI的产品规划来看,未来高集成度的电机驱动IC是一个主流趋势。李志林表示:“开发高集成驱动芯片的一个优势是省去很多外围器件,方便客户操作,简单易用;另一个就是节省成本。”
可以看出,集成后比单个分立器件成本之和要低,而且在性能上还有提升。
此次TI发布会上发布了应用不同市场同属DRV8系列的四款产品:DRV8834、DRV8835、DRV8836、以及DRV8818。
DRV8818是一款面向纺织制造、泵、轻工业自动化以及打印机等工业、医疗及消费类应用的电机驱动器。它的运行散热性能比实力最接近的竞争产品高30%。
TI电机产品中国区市场推广经理李志林表示这款产品市场反馈不错,刚发布就已经接到400M的订单。
DRV8818的主要特性:
散热性能:150毫欧低侧与220毫欧高侧的典型RDS(ON)可提高效率,降低环境及电路板温度,提高系统可靠性;
可配置电机性能:高灵活衰减模式与定时参数减少可感应噪声与振动,提高系统稳定与性能;
内建微步进技术:集成型分度器简化电流调节,支持全、半、四分之一与八分之一微步进,带来更顺畅的运动轨迹;
全面的保护功能:过流、过温、贯通以及欠压锁定等高级片上保护功能提高系统可靠性与制造产量;
引脚对引脚兼容:与支持更低电流系统的1.9ADRV8811兼容,通过同一设计支持电流可扩展性。
DRV8834、DRV8835以及DRV8836电机驱动器是TI的3款面向有刷DC及步进电机的最新低电压器件,进一步壮大其不断丰富的高集成DRV8x电机驱动器产品阵营。支持宽泛的低电压工作范围、低RDS(ON)与超低睡眠状态电流,与性能最接近的竞争产品相比,功耗锐降达80%,可延长电池使用寿命,改进散热性能,提高系统可靠性。此外,这些高集成器件还采用超小型封装,与分立式解决方案相比,可将板级空间减少95%。
三款产品的主要特性:
顺畅的运动轨迹:DRV8834集成的片上32步进微步进分度器与高级运动控制特性可最大限度减少转矩纹波,能够为安防视频摄像机、医疗以及办公自动化设备等应用实现安静且超顺畅的运动;
更长的电池使用寿命:305毫欧的低RDS(ON)以及仅为10nA的超低睡眠状态电流可改善散热性能,延长电池使用寿命,充分满足玩具、电子锁、摄像机、销售点打印机以及智能仪表等应用需求;
直接投入使用:片上分度器与电流控制环路等功能的高度集成更加智能,能够在最大限度降低微控制器(MCU)MIPS需求及软件开发工作量的同时,降低设计复杂性,与分立式解决方案相比可加速产品上市进程;
更小的板级空间:DRV8835与DRV8836提供2毫米x3毫米的微型封装选项;
片上保护:过流、过温、贯通及欠压锁定功能可提高系统可靠性与制造产量。