其利天下技术·电机控制技术发展趋势发展前景无刷电机驱动方案

电机作为工业生产的核心部件，广泛应用于各类机械设备，以提供动力。事实上，绝大多数能够运动的产品都离不开电机的相关应用。无论是传统的风机、水泵、电动工具，还是新兴的机器人、电动汽车等领域，这些行业的发展都与电机应用的进步密切相关。作为无刷电机驱动方案商，今天我们来聊聊电机行业其中一个重要部分——电机的控制发展趋势。

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行业不断创新 把控质量和成本

电机行业的发展，需要电机供应商和上游半导体厂商、材料厂商的共同努力，近几年我们也的确看到随着半导体技术的发展、MCU与驱动组件的普及，使得高能效电机的总体成本降低了很多，再加上永磁新材料、自动控制技术，电力电子技术，特别是大功率开关器件的发展，以及高压、高速电机制造技术的提升，高能效电机得以快速发展。

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FOC算法将是未来发展主要趋势

在高能效电机控制方案方面，可供选择的解决方案包括有传感器和无传感器的梯形算法，以及正弦和磁场定向控制。有传感器方案的优势在于成本较低且易于实现换向，而无传感器方案则有助于节省电路板空间，并通过消除传感器故障风险来提高系统稳定性。近年来，正弦波控制和磁场定向控制（FOC）的效率更高，已逐渐取代许多梯形波控制方案。尤其是FOC技术，其带来的更高转矩和电机效率，以及更低的噪音和转矩脉动，已成为未来高能效电机控制方案的明确发展趋势。

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优化电路板设计 实现高度集成

在硬件层面，控制IC与驱动IC的发展趋势表现出高度的一致性，即纷纷朝着集成化方向迈进，且在高水平的基础上实现控制与驱动的整合。观察市场上控制IC供应商所提供的产品，可以发现控制IC产品中愈发集成有大量的模拟和功率器件。针对电机应用的MCU厂商，有的甚至将栅极驱动器以及后续的驱动电路一并集成封装在一起。

高水平集成带来了更小的控制板和更为优化的设计，从而大幅减少电机系统中的IC数量，降低系统对各类资源的需求。同时，这也助力电机本体实现小型化和紧凑化的设计。

为了更方便执行电机控制算法，不少控制IC厂商还将算法也硬件化在MCU当中，从而让下游开发更加简单，BOM成本更低。内环代码通过原厂这样的算法硬件化设计可以执行更快，而且减少了对控制资源的需求。

为了电机实现更高的控制精度、更高的控制效率、更低的噪音和电机抖动，以及随着电机更多智能化功能的引入，电机控制对更快的指令响应时间和更优异的高频扰动抑制能力的需求也在提升，因此我们也看到现在不少厂商正大力推进更高主频或者双核来增强主控算力，提高代码执行效率。这样的方案也解决了电机控制性能上的限制，而且契合现在电机多核驱控一体的发展趋势。

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综述

电机控制技术是电机行业发展中极其重要的部分。未来整个产业链的电机供应商、上游半导体厂商和材料厂商必须共同努力，互相学习和良性竞争，才能使电机行业发展稳步向上，为智能制造提供了强有力的技术支持。