近年來,隨著消費者對日用電器“智能化”的呼聲越來越高,利用小型電機實現基本自動機械功能需求也逐步激增。這些電機驅動器按照制動類別劃分,被廣泛用于家用電器、家居及工業自動化以及汽車電子設備等應用中。
從開窗到智能門鎖操作,亦或是大燈調節,電機驅動器正無處不在,而且,隨著技術的發展,三相無刷電機在不斷代替老式的有刷電機,可靠性和效率得到大幅度提通常,簡單的有刷電機由MOSFET組成的半橋或全橋來驅動,具體取決于是否需要單向或雙向旋轉(見圖1),通過使用PWM輸入控制電流來控制速度。有刷電機技術成熟,因成本低廉且相對易于控制而被廣泛使用,但也由于有刷的換向器觸點和碳刷很容易磨損,導致其使用壽命大打折扣。
相比而言,三相無刷電機在位置控制方面具有更大的靈活性,可以精確控制三相中每相的電流,以便將電機設置在特定的位置(參見圖2)。
同時,有刷電機中的機械換向被電子換向所取代,因為不存在碳刷磨損的情況,無刷電機的可靠性變得更高。
圖 1:帶換向器的無刷電機
三相無刷電機可以通過簡單的“六步”模塊換向進行控制,即以旋轉的、相移的順序將能量施加到三相中的兩個。或者,它還可以采用更復雜的正弦波或磁場定向控制方式,按照允許精確控制電機位置的曲線將能量逐漸施加到每個相上。為了促進這種精確控制,三相無刷電機驅動必須集成三個半橋(六個MOSFET)和用于每相單獨電流采樣的反饋放大器,用來控制設備準確地監控每相的電流。
圖 2:三相無刷電機
MPS最新款三相無刷直流電機驅動級產品系列MP6540 和 MP6540A ,可以提供業界領先的功率密度,采用5mmx5mm小型QFN封裝,該系列產品的工作電壓范圍為5.5V至35V,每相可提供高達3A的連續電流,峰值電流可達10A(PCB 面積適中,散熱條件良好)。
該系列電機驅動器集成了三個功率級半橋,由6個50mΩN-溝道功率MOSFET組成,同時還集成了預驅動器,柵極驅動電源和電流采樣放大器。
其內部充電泵可為高側 MOSFET 柵極驅動供電,通過采用涓流充電電路來維持足夠的柵極驅動電壓,能在100%占空比下工作。該系列產品具有2種輸入方式:MP6540每相具有獨立的PWM和EN輸入,MP6540A每相具有獨立的高端和低端輸入。
內部功率MOSFET柵極預驅動具有自動死區時間控制功能,可以防止在切相時出現直通 ,同時自動同步整流功能可以消除續流電流,以實現最大效率。其內部安全功能包括過溫關斷,欠壓鎖定和過流保護(見圖3)。
圖 3:MP6540/MP6540A 無刷電機驅動器功能框圖
MP6540 和 MP6540A 均采用單片設計,利用MPS專有的芯片倒裝工藝,可以直接通過封裝引線框架來散熱。圖中長條形的焊盤通過銅柱直接連接到內部高端和低端MOSFET,最大限度地降低了PCB鋪銅的熱阻。焊盤上接入PCB電源和接地層的小通孔,能夠進一步改善電機驅動器的散熱 (見圖4和圖5)。
圖 4:封裝截面圖,晶圓與引線框架通過銅柱直接相連
圖 5:FC-QFN 封裝正反面
圖6 顯示了一個2層PCB示例,該示例實物為厚度為1.6mm的5cmx5cm FR4電路板(1盎司銅)。
圖 6:PCB 頂層
MP6540驅動4A 直流無刷電機時獲得的熱像圖(見圖7)。 此示例使用2層板4cmx4cm PCB(采用標準1盎司銅和1.6mm厚FR-4 PCB材料)。
圖 7:熱像圖
MP6540 和 MP6540A 外形小巧,非常適用于緊湊型無刷電機應用,可支持多種控制方案,易于使用(產品已在-40至+ 125°C工業標準溫度范圍內測試完成)。
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史海拾趣
在電子行業中,鑫雁公司(這里主要指鑫雁電子科技(上海)有限公司及其后續發展形態,如上海鑫雁微電子股份有限公司)的崛起與發展,伴隨著一系列重要的里程碑和戰略決策。以下是五個與鑫雁公司發展相關的故事:
1. 初創與立足上海
鑫雁公司始建于2004年(另有說法為2009年或2010年,以最新信息為準,這里采用2010年作為起點),選址于中國之魔都——上海。公司自成立之初便專注于集成電路及相關產品的研發與銷售,并迅速在競爭激烈的電子行業中站穩腳跟。得益于上海作為國際大都市的地理位置優勢和豐富的產業鏈資源,鑫雁公司逐漸吸引了一批具有豐富經驗的研發和管理人才,為公司后續的發展奠定了堅實的基礎。
2. 研發實力積累與技術創新
鑫雁公司的主要研發和管理人員均來自國內知名集成電路設計企業,他們擁有十五年乃至二十年以上的集成電路產品研發經驗。公司在多個工藝平臺上成功開發了包括霍爾磁傳感器電路、電源管理電路等在內的一系列擁有自主知識產權的數模混合集成電路產品,并獲得了多項發明專利、實用新型專利和集成電路版圖保護專利。這些技術成果不僅提升了公司的核心競爭力,也為公司在市場上贏得了良好的口碑。
3. 全國布局與國際化拓展
隨著業務的不斷擴展,鑫雁公司開始在全國范圍內布局,先后在杭州、西安等地設立了研發機構或技術合作團隊,并在江蘇、廣東等國內主要發達經濟區域設立了客戶服務的辦事處。此外,公司還將目光投向了國際市場,在美國硅谷等地建立了研發合作團隊,進一步提升了公司的國際影響力。這種全國乃至全球的布局策略,為公司帶來了更多的市場機會和合作伙伴。
4. “無工廠化”模式與品質保障
鑫雁公司采用“無工廠化”(Fabless)的設計公司模式,通過委外加工方式進行生產。公司精心挑選了具有世界先進制造設備和技術的晶圓代工和封裝合作伙伴,以確保產品品質的可靠性和充足的市場供應能力。這種靈活的生產模式不僅降低了公司的運營成本,還使公司能夠專注于產品研發和市場拓展等核心業務。
5. 持續創新與多元化發展
秉承“提升自我、超越期待”的核心理念,鑫雁公司始終堅持技術創新和多元化發展。公司不斷加大技術研發投入,積極探索新產品的開發和推廣,逐步形成了以汽車電子為主賽道,并在新能源、工業自動化、消費電子等多個領域深入發展的格局。這些努力不僅豐富了公司的產品線,也進一步提升了公司的市場競爭力。同時,公司還積極與國內外知名企業建立合作關系,共同推動電子行業的發展和進步。
在電子行業中,雖然直接名為“FUJI”的公司可能不是最為人所熟知的(注意:富士通實際上使用的是“Fujitsu”而非“FUJI”,但考慮到FUJI可能與富士電機等相關聯,以下將基于這些相關公司進行闡述),但富士電機及其關聯企業,如富士通和富士施樂,在電子行業的發展歷程中都有著舉足輕重的地位。以下是五個與這些公司相關的故事:
1. 富士電機的誕生與多元化發展
故事概述:富士電機控股公司(FUJI ELECTRIC HOLDINGS CO., LTD.)成立于1923年,是古河電器工業與德國西門子資本技術合作的產物。起初,公司以電氣機器制造為主,后逐漸擴展到電機系統、電子設備和零售終端設備等多個領域。富士電機不僅在電機領域保持領先地位,還積極拓展至自動販賣機等領域,并在該領域占據日本國內第一的市場份額。其發展歷程展現了日本重電機制造商的多元化戰略和全球視野。
2. 富士通的通訊與計算機技術崛起
故事概述:富士通(Fujitsu)的前身可以追溯到1875年成立的Furukawa Denko公司,后與西門子合作成立富士電機制造株式會社。富士通在通訊和計算機技術方面的崛起尤為顯著。1935年,富士通信機制造公司成立,標志著富士通在通訊領域的正式起步。隨后,公司不斷推出創新產品,如FACOM系列計算機、第一臺出口海外的計算機等,奠定了其在全球計算機市場的地位。富士通對通訊和計算機技術的持續投入和創新,使其成為電子行業的重要力量。
3. 富士施樂的打印機與復印技術革新
故事概述:富士施樂(Fuji Xerox)成立于1962年,是富士膠片和美國施樂合資成立的企業。自成立以來,富士施樂在打印機和復印技術方面取得了顯著成就。公司不僅推出了多款具有創新性的打印和復印產品,還積極應對市場變化,不斷調整業務結構。例如,在數字化浪潮中,富士施樂推出了多款支持網絡打印和多功能一體的產品,滿足了市場的新需求。其技術革新和市場策略調整,使富士施樂在打印和復印技術領域保持領先地位。
4. 富士通與FANUC的工業機器人合作
故事概述:富士通與FANUC的合作是電子行業與工業機器人技術結合的一個典型案例。FANUC作為富士通的子公司之一,自上世紀70年代成立以來,便致力于工業機器人的研發和生產。富士通與FANUC的緊密合作,不僅推動了工業機器人技術的快速發展,還促進了電子行業生產線的自動化和智能化升級。兩家公司的合作成果廣泛應用于汽車制造、電子組裝等多個領域,為工業生產帶來了革命性的變化。
5. 富士電機在綠色能源領域的探索
故事概述:隨著全球對綠色能源和可持續發展的重視,富士電機也開始在綠色能源領域進行積極探索。公司不僅致力于高效能電機的研發和生產,還積極推動可再生能源技術的應用。例如,富士電機在太陽能和風能領域推出了多款創新產品和技術解決方案,為可再生能源的普及和應用做出了積極貢獻。其綠色能源戰略不僅符合全球發展趨勢,也為公司未來的可持續發展奠定了堅實基礎。
以上五個故事分別展現了富士電機及其關聯企業在電子行業不同領域的發展歷程和成就。這些公司憑借持續的技術創新和市場拓展,成為了電子行業的重要參與者和推動者。
在半導體行業,技術創新是企業持續發展的關鍵。AiT公司深知這一點,因此始終將創新作為公司的核心競爭力。他們投入大量資金和資源用于研發,不斷推出具有創新性和領先性的半導體產品。同時,公司還積極與高校、科研機構等合作,共同開展技術研發和人才培養工作。這些創新舉措使得AiT公司在行業中始終保持領先地位。
隨著技術的不斷進步和市場的擴大,Deutronic Elektronik GmbH開始尋求技術突破和業務拓展。公司加大了研發投入,推出了一系列具有創新性的電源供應器、電子模塊和測試檢查系統。這些產品不僅滿足了客戶的多樣化需求,還為公司帶來了顯著的經濟效益。同時,公司也積極拓展海外市場,逐步建立了全球銷售和服務網絡。
背景:為了進一步擴大市場份額和提高品牌影響力,振華新云積極開展市場拓展和國際合作。
內容:公司積極參加國內外電子展會和論壇等活動,加強與國內外客戶的溝通和交流。同時,積極尋求與國際先進企業的合作機會,共同開展技術研發和市場推廣等活動。
成果:通過市場拓展和國際合作,振華新云的產品逐漸走向世界舞臺,贏得了廣大客戶的信賴和好評。同時,公司也積累了寶貴的國際化經驗和資源,為未來的國際化發展奠定了堅實基礎。
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