摘要：  无论是工业上、商业上还是家用上，很多东西都需要马达驱动，因此马达驱动的应用非常广泛，且市场上对其要求也随着社会、科技的进步而不断提高。TI 在电机驱动与控制方面拥有丰富的经验，推出了多个系列的模拟与微控制器产品及综合而全面的工具、软件与支持，提供高效高可靠和低成本的电机解决方案。TI不断推动着电机驱动的发展。TI中国市场推广经理李志林在近日举行的“德州仪器电机驱动与控制媒体会”表示，TI的发展方向就是尽量把能控制的成本降下来，把算法做得更完善，把可靠性提上去，并朝着高集成度，高智能化方向走。

关键字：  TI，  电机驱动，  BLDC，  算法

无论是工业上、商业上还是家用上，很多东西都需要马达驱动，因此马达驱动的应用非常广泛，且市场上对其要求也随着社会、科技的进步而不断提高。TI 在电机驱动与控制方面拥有丰富的经验，推出了多个系列的模拟与微控制器产品及综合而全面的工具、软件与支持，提供高效高可靠和低成本的电机解决方案。TI不断推动着电机驱动的发展。TI中国市场推广经理李志林在近日举行的“德州仪器电机驱动与控制媒体会”表示，TI的发展方向就是尽量把能控制的成本降下来，把算法做得更完善，把可靠性提上去，并朝着高集成度，高智能化方向走。

马达应用无处不在

在我们的日常生活中，其实有很多东西都需要用到马达驱动，也许你没有注意，也许你没有发现。就从我们的家庭里面来看，所有的家电除了电视机以外几乎都有马达。从厨房开始，抽油烟机、微波炉、灶具上的一些东西，还有燃气热水器、洗衣机、冰箱、空调、一直到硬盘这块，包括DVD机，全都是和马达有关的东西。在汽车上，马达也有广泛的应用，汽车中的马达大概有上百个。马达在整个电力消耗里面，整个全球人类消耗电力里面有45-46%是用马达消耗的。所以，对马达效率的要求，在能源节约上是非常有用的。

而TI在20年前就一直在做马达驱动，为什么看不到呢?李志林分析道，其实就是因为TI只专注于三个领域：一个领域是office设备，比如像打印机、传真机这种多功能的打印机系统;还有一个领域就是硬盘驱动，硬盘全球也只有两家比较大的硬盘供应商而TI做的两个市场实际上是指这几个大的客户，产品没有对外发布;最后一个应用是在汽车里面，TI针对全球汽车零配件的客户，相对来说，叫做垂直市场，产品也没有对外公布。

TI之DRV8系列

——可靠性、高集成、嵌入式智能

DRV8系列是针对通用市场，这里面主要有什么功能呢?李志林指出，就是把功率器件放在里面，大概在100瓦以内的直流步进电机，无刷直流电机，有刷电机的驱动，这是DRV8系列。

日前，德州仪器 (TI) 宣布推出一款运行散热性能比实力最接近的竞争产品高 30% 的 2.5 A 步进电机驱动器。该高集成 DRV8818 支持低 RDS(ON)，可提高散热效率，缩小电路板级空间，抑制环境温度升高。该器件可提高系统可靠性与效率，充分满足纺织制造、泵、轻工业自动化以及打印机等工业、医疗及消费类应用对电机性能的需求。

DRV8818 的主要特性与优势：优异的散热性能：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;稳健、可靠、全面的保护：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1.9 A DRV8811 兼容，通过同一设计支持电流可扩展性。

另外，TI还推出 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。该 DRV8834、DRV8835 以及 DRV8836 电机驱动器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，可将板级空间锐减达 95%。

DRV8834、DRV8835 以及 DRV8836 的主要特性与优势：超顺畅运动轨迹：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 10 nA 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 x 3 毫米的微型封装选项;高级片上保护：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。

BLDC是一个趋势

BLDC的风扇，启动是很麻烦的，特别是这种没有传感器的风扇启动。DC风扇是有炭刷，因为有炭刷可以用炭刷把这个转向器上面刻上槽，用不同的炭刷去接触的话，我实际上是换向的。但BLDC是没有这个炭刷的，因为炭刷会影响它的寿命，第二个是噪音，还有它本身要打火，在切换的时候，炭刷和不同的绕组之间切换的时候，它里面有一个点是绝缘的，绝缘过程中要打火，所以现在就改成了BLDC，这是一个趋势，因为它的效率非常高。

以前我们中国家用的都是采用AC风扇，但是现在由于能耗的要求，都在往DC风扇改。“往DC风扇改有几个好处，”李志林从自己的亲身经历体验到：“第一个好处是35瓦的一个DC风扇相当于原来一个70瓦AC风扇的风量;第二个好处是效率在97%左右，会比AC风扇高很多;第三个好处是这个空调的速度是采用PWM调栈空比的模式，所以我可以实现无极调速，而我们原来传统的AC风扇都是三档，最多是四档，需要一个电感器在里面切换。”所以，往这种BLDC方向走已经是个趋势。几乎所有的家电都在往DC方向改，所谓的变频空调、变频冰箱，还有以后的无绳吸尘器，都在往这个方向改。

在谈论步进电机以及无刷、有刷未来它们的关系有没有替代时，李志林表示，这两个不可能替换。DC或BLDC有可能替换，但步进电机不太可能，因为步进很简单，它的概念是一步步地走，一步步地走应用在什么东西上面比较合适。步进电机的控制成本会非常低，因为它不需要闭环，它控制精度比较高，唯一的问题是效率会低一些。而BLDC是长期供电，要求长期运行的场合需要效率比较高。然后要求精度比较高。

电机控制挑战：算法和成本

“除了我们的马达产品以外，其实马达最重要的一个控制的东西，就是它的控制算法。因为马达除了硬件以外，最重要的东西是说你如何用很优异的算法去控制这个马达。”李志林说道，“我们在全球除了做IC Design以外，还有一个专门的实验室叫做Kilby Lab。Kilby Lab做算法，就是冰箱、洗衣机、空调、电动自行车、电动工具这些硬件的算法。我们和这些国际大厂家合作，把他们的产品拉过来，我们在他们的基础上做一些算法。”因为国内的家用电器客户自己在算法上，所有的在马达的算法上都是一个弱势。所以，TI在Kilby Lab里面做一些算法。

另外TI根据客户的系统，比如觉得哪些产品、哪些功能可以集成进去，可以提高客户产品的可靠性。比如TI的DRV925，已经做了一个变频，变频冰箱的一个电路DV的波形图，所以，TI整个马达驱动，实际上从产品来看，分三类，叫做DRV8系列，还有DRV9，还有DRV10系列。

李志林表示：“对我们来说，我们尽量把可靠性提高，把所有能集成的集成进去，我们还有一个很大的团队，Kilby Lab里都是一些博士在做专门的算法，这是我们的发展方向，尽量把能控制的成本降下来，把算法做得更完善，把可靠性提上去。”他还说，要说TI的发展方向是往高集成度，高智能化方向走，就是把MCU做在里面，把算法固化在里面，往这个方向走。