HOLTEK深耕32-bit直流無刷馬達MCU與驅動技術開發
- 蕭怡恩／台北訊
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因應全球節能減碳議題，運用直流無刷馬達(BLDC Motor)提升能源使用效率，是產業發展重要趨勢。BLDC馬達具備結構簡單、效率高、壽命長、噪音低、小型化等優勢，研究機構Grand View Research預測2021至2028年，全球BLDC馬達的市場規模將成長到263億美元CAGR達5.7%。
盛群半導體(HOLTEK)深耕BLDC馬達驅動產業鏈多年，專注於MCU與驅動演算法技術開發，嚴格管控從設計、研發到生產各環節，為客戶提供高品質IC與穩定交期。已推出的32-bit Arm Cortex -M0+ HT32F65xxx系列BLDC MCU通過UL/IEC 60730-1 Class B馬達控制軟體安全認證，結合HT32 BLDC Motor Workshop馬達開發平台，協助客戶輕易導入BLDC控制方案，大幅降低跨入BLDC馬達產品領域的技術門檻與開發週期。
BLDC馬達微控制器之技術研發
(一)、FOC(field-oriented control)控制需求更準確的電流資訊，特別強化IC內部數位電路控制機制與提升類比IP效能。
(二)、針對成本敏感的2-shunt及1-shunt電流取樣技術，推出HT32F652xx系列，透過內建高速2Msps 12-bit ADC及OPA，搭配靈活的數位觸發機制，解決日趨複雜的馬達控制需求。
(三)、掌握關鍵高電壓、大電流技術，自主研發整合Gate-driver與Driver的一系列SoC MCU，適用在驅動板空間受限，需小型化且集成度高之產品，例如：電動輔助自行車、電動滑板車、電動工具、吸塵器與低壓馬達模組等。
可靠穩定的BLDC馬達驅動演算法
HOLTEK在BLDC驅動技術已累積多年經驗，應對不同應用產品提供最合適的演算法。
(一)、方波Sensorless：方波驅動的高扭力特性在市場上仍佔有一席之地，HOLTEK提供特殊反電動勢濾波技術，可提升啟動可靠度、低速穩定性及換相準確度。
(二)、FOC Sensorless：
1. 具專利技術的轉子初始位置偵測技術(IPD)：可在馬達靜止時偵測轉子初始位置，來解決使用定位方式所造成的轉子晃動。
2. 零失敗率適應性啟動技術：於不可使用IPD之場合，可減少馬達啟動時的機械震動，此技術可適應各種不同扇葉、並穩定啟動。
3. 最高轉速可達15萬轉。
(三)、多項穩定性補償：
1. Hall感測器補償，改善Hall感測器角度偏差導致估測角度不穩定。
2. 死區補償，改善電流畸變，減少諧波降低噪音。
3. 電容電壓紋波補償，增加轉矩穩定性。
4. 電流環電壓補償，改善順、逆風過程中，控制介入所產生的電流突波，同時提升了電流控制響應。
(四)、擴增轉速範圍：
1. 弱磁控制，利用削弱磁場達成超出額定之轉速。
2. 過調變技術，可彌補無法使用弱磁提速之場合或馬達。
(五)、自動控制參數識別：
1. 數秒內自動識別馬達參數。
2. 電流環PID增益，無需try and error。
BLDC馬達控制方案的首選
(一)、HT32全系列MCU除通過UL 60730標準完整自檢程序外，HT32F65xxx系列MCU更通過UL/IEC 60730-1 Class B馬達控制軟體安全認證，可提供完整的程式庫及廠檢平台，縮減客戶取得UL認證的時間與金錢。
(二)、HT32 BLDC Motor Workshop馬達開發平台，提供智慧化的參數配置、友善且即時監控的調試界面，讓客戶更容易將BLDC馬達驅動技術導入實際產品。
(三)、提供創新的遠端服務，不需建立與客戶相同場地或設備即可遠端協助調機，去除通勤的時間及成本，提高服務即時性。
HOLTEK提供完整BLDC馬達解決方案及優質技術服務，降低開發難度及縮短開發時間。請參閱HOLTEK官網，取得更完整的BLDC Motor MCU選型表及參考方案。
