智能马达控制一应俱全 意法稳坐市场龙头宝座

在全球积极发展智慧城市、智慧家庭的趋势下，智慧元件都朝向低功耗的方向发展，尤其过去为人所诟病的马达控制器，也必须兼顾能源效率的特色，才能符合世界潮流所需。

台湾在马达产业向来在全球占有一席之地，在智慧马达世代来临之际，业者势必要提升自身研发能力，才能持续保有领导地位，抢下智慧设备带来的庞大商机。

鉴于打造绿能城市已经成为世界潮流，身为全球半导体龙头的意法半导体，特别在2014年12月2日举办马达技术研讨会，除介绍马达驱动控制解决方案之外，也邀请专家分析马达控制市场的应用趋势，寄望能协助台湾厂商抢进商机新蓝海市场。

意法半导体是全球最大半导体公司之一，近来每年业绩都有非常亮眼的表现，2013年营收达到80.8亿美元，目前全球员工人数约45,000人，分布在35个国家的79个营运据点之中，并且拥有12个晶圆制造中心，不仅可确保供货无虞，还可提供合作夥伴非常完整的解决方案。

由于半导体产业竞争非常激烈，意法半导体打造了高达9,000人的研发团队，多年来已经累积超过16,000个专利，2013年更有598专利正在申请之中。

意法半导体台湾区总经理Giuseppe Izzo说：“意法半导体产品线可分成嵌入式元件，以及感测、车载、电源控制等两大类，许多产品都被大量应用在汽车、穿戴式设备、健康照护等产品中，我们在感测元件、智慧电源、车载系统、微控制器、消费性电子等领域有很好的表现，这也是全球智慧设备未来发展的重点，所以我们会全力提供合作夥伴所需的技术支援，携手进攻难得一见的新商机。”

马达控制器一应俱全  同步推出多种开发工具

耕耘智慧电源、马达控制晶片多年的意法半导体，由于产品线非常齐全，无论是小功率设备，或者是专为2kV以上马达设计的微控制器，所以向来是市场上最后欢迎的品牌。

意法半导体马达控制解决方案最大特色，在电压控制晶片方面，可提供先进多阶微步进控制，IC设计人员可以依照应用程式需求，精准、流畅的控制马达运作，让智慧设备发挥预期的效果。此外，即便在电流控制器方面，则具备简单易用，开放、弹性、可扩充的特性，让企业原有的投资可以重复被利用，使得开发成本能大幅降低，亦能随时依照市场需求开发出新商品。

意法半导体大中华暨南亚区行销总监David Lucchetti解释：“意法半导体在马达控制器领域的产品很完整，大致上可以分成3大类型，首先是针对工厂自动化设备、办公室自动化设备、收银机、医疗、玩具等低功率产品，我们有xPIN系列的解决方案可以满足合作夥伴的开发需求。

在工业应用、智慧家电、照明控制、湿度控制等中高功率设备，则有TD35X、L638x、L639x等三大系列产品，至于高功耗的工业设备、工厂自动化、车载系统等需求，也有gapDRIVE可以搭配使用，是业界少数能够提供完整解决方案的供应商。”

有别于其他马达控制器供应商，意法半导体不仅产品线非常齐全，更同步提供丰富而完整的开发工具，让企业可以缩短新产品开发流程、降低研发成本，以最快时间抢进消费市场。

该公司提供的开发套件分成Evaluation board、X-NUCLEO board、Discovery board三大类，以最新推出xSPIN Discovery Kits为例，开发板上面预先整合STM32微处理器，可免去IC设计师额外连接微控制器的繁琐流程，而且还可透过USB埠与电脑连接，直接将撰写好的程式码写入晶片中，进行概念验证与测试，是非常方便且使用的开发工具。

David Lucchetti表示：“意法半导体提供多元化的技术支援，除了有各种开发板可以选择之外，也会在网站不定时公布技术新知、开发应用参考范例等等，对刚进入新产品开发阶段，或者想瞭解马达控制的设计师，都会有很大的帮助。”

集成式马达控制器好处多  能免去繁琐设计流程

随着马达制造技术不断进步，诉求安静、节能的无刷直流马达，不仅成为智慧型家电的最佳选择，更是主打中高阶市场的精密机械厂，提高产品品质的最佳选择。

市面上生产马达控制元件的厂商不少，所以要驱动马达运作的难度不高，只是若想要做到可精准控制电压、电流值，让智慧家电、工业设备能依照预期目标运作时，便得要花很多时间在微控制器、MOSFET与IGBT等电源周边元件的搭配，以及相关参数调整与校调上，对多数智慧设备制造商来说是一项很大的挑战。

意法半导体技术行销经理林进裕说：“智慧设备制造商多半都是专注在应用情境发想与设计上，而非马达本体的控制与调整。有鉴于此，我们针对低电压、低电流的智慧型设备，推出预先把微控制器、MOSFET与IGBT等元件整合于一体的集成式马达控制解决方案，并且由意法半导体研发团队完成相关参数调整与校调，合作夥伴只需要告知要搭配的马达形式，我们即可已提供最适合的解决方案。”

意法半导体的集成式马达控制解决方案有PowerSpin、EasySpin、FlexSpin、DSpin、CSpin系列等等，每个系列功能与效能都有些许差异，如EasySpin在多阶微步进控制功能之外，还具备可程式化、自动故障检测的功能，至于属于为高阶设备设计的DSpin、CSpin系列，则在上述功能之外还加入完整断电保护机制，可避免因为市电供应不稳发生设备故障的问题。

“除了集成式解决方案之外，对需要在高电压、高电流环境中运作的智慧型设备，我们也有推出SmartDrive、gapDRIVE等解决方案。”林进裕指出：“考量要做好马达控制需要专业知识，所以意法半导体也成立了一个马达控制论坛，上面有很多宝贵资讯可以参考，当然若需要更多技术支援服务，亦可以跟我们联络。”

意法半导体在台湾除设有先进技术研发实验室之外，也有完整的销售与行销团队，可依照不同产业与应用情境，提供全方位的技术协助，协助合作夥伴缩短商品开发流程，将复杂的学习曲线降到最低。

马达控制器供货长而稳定  可应付各种恶劣环境

意法半导体能够在马达控制领域成为全球主要供应商，不光切入市场时间较早，更在于产品品质非常稳定，而且每个元件供货时间都很长，对设备生命周期较长的工业设备客户，完全不需要担心会发生零件停产或停止供货，能让多年累积的研发成果获得最佳回报。

意法半导体技术行销经理原野表示：“至今仍然还有很多客户持续向我们订购10年前推出的第一代马达控制晶片，关键就在于元件品质很稳定，即便在125度的高温下，依然可以保持正常、稳定运作，因此合作夥伴可以专心在产品功能面的开发上。”

意法半导体针对低电压、电流设计的xPIN系列，已经被广泛使用在工业、医疗、玩具、办公室设备、营业场所之中，例如舞台灯光、博奕机、印表机、扫描机、监控设备、售票机、ATM等等，其中有许多设备都是处于需24小时运作的环境中，因此对马达控制元件的要求都非常高，正好也佐证意法半导体解决方案确实具备高可靠度、高稳定度等特性，足以应付非常恶劣的工业场所。

属于入门级的PowerSPin系列，是采用极为优异的类比混合式讯号技术，是业界最先进的全整合式解决方案，非常适用于驱动具有微步进功能的双相双极步进马达。该系列马达控制器内建支援N通道MOSFET电源级整合双全桥闸极驱动器，并内建非耗散性过电流保护功能。

其中，L6480马达控制器具备独特的电压模式驱动模式，能针对BEMF、汇流排电压以及不同的马达绕组进行补偿，因此能达到真正 1/128 微步进控制。

至于另一款，同属PowerSPin系列的L6482马达驱动器，则是采用全新的电流控制方法，具有1/16微步进的控制能力，其数位控制核心可产生使用者自定义的运动曲线，并可透过专用的暂存器组轻松编程加速度、减速度、速度或目标位置，比传统电流控制方式精准。

“我们在马达控制晶片中，加入很多其他厂商没有的先进设计。”原野说：“例如在完善保护机制设计方面，无论是过热热、低汇流排电压、过电流、马达失速等等，我们都有设计多种情境设定电流保护跳脱点、失效时间、PWM 频率等类等，达到保护设备的目的，能满足最严苛的马达控制应用需求。”

dSPIN系列功能先进  专为3A电流设备打造

前面提到的PowerSPIN系列，主要是针对应用环境较单纯的直流微步进马达设计，具有缩减覆盖区和降低成本的优点，目有支援2.8A、1.4A等功率版本，以及SO、PowerSO、DIP、QFN等4种封装规格可以选择，足以应付各种组装与功率处理需求。

至于dSPIN系列部分，则是针对需要3A电流才能运作的设备所设计，这是一款全整合式微步进马达驱动器，配备运动引擎和 SPI介面，具有RDS(on) 功率级的特性，可以提供合作夥伴最完美的马达控制表现。

dSPIN系列采用全新设计的数位控制核心，透过高速SPI介面与微处理器沟通，让IC设计师能使依照不同使用情境下的需求，给予马达目标速度、加速／减速、绝对和相对位置等参数，让智慧设备能发挥原有的功能。dSPIN系列一共有两款集成式解决方案，其中采电压控制能力的L6470马达驱动器，可以提供 128微步进的控制能力，在低速运作时具有低噪音与低振动的特点，能让智慧设备走向轻巧、简便的设计。

意法半导体FAE经理张文益解释：“至于另一款L6472马达驱动器，则是采用先进电流控制技术，透过整合式非耗散性电流感测元件即可做到电流控制，能提供高达16微步进的控制能力，内建自适性衰变功能技术，能减少电流涟波的影响。而且在马达控制器中无需加入分流电阻，即可感测相位电流高低，并同样具备完整过电保护功能，堪称是最符合成本效益的解决方案。”

为了让更多合作夥伴能够善用L6470马达驱动器的优异特性，意法半导体也以该晶片为核心，推出两款专属开发版STEVAL-PCC009V2、EVAL6470，其中STEVAL-PCC009V2预先整合微处理器，并且内建USB介面，可加速概念验证的速度，对欲积极抢入智慧设备市场的台湾企业，堪称是不可缺少的最佳开发套件。