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赛灵思展示基于PFM算法的高性能马达控制单芯片方案 (1)

赛灵思展示基于PFM算法的高性能马达控制单芯片方案 (1)
来源:21ic 时间:2013-09-03

一直以来,马达控制系统对性能的要求与日俱增,更低的噪音、更少的震动、更低的EMI、更高的精度以及更少的能源消耗是众多厂商追求的目标。针对不同应用的差异化需求,目前市场上基于MCU/DSP/FPGA的马达控制方案数不胜数。鉴于此, 赛灵思 亦重兵部署马达控制,自去年宣布推出业内个PFM马达控制方案后,再度在2013工业计算机及嵌入式系统展会上展示其基于 PFM算法 的高性能 马达控制单芯片 方案,在能效和EMI上优势尽显,充分凸显其在高性能马达控制市场的独特地位。

马达控制向来是各大厂商的必争之地,然而业界不同的马达控制方案均有其差异化优势及特定应用领域。譬如,飞思卡尔提供目前市面上完备的汽车恆磁同步马达(PMSM)或无刷直流(BLDC)马达的控制解决方案;德州仪器的AC感应马达 (ACIM) 是消费电子类应用和工业应用中的马达;赛普拉斯的PSoC 4专门针对马达控制等应用进行优化,致力于低成本消费类和工业等应用;业界赛灵思老对手A公司的马达控制方案亦因其系统集成度、可扩展性和灵活性在中低端市场占据一席之地。

相比而言,针对成本敏感型应用,赛灵思基于Spartan-6 FPGA的马达控制方案大放异彩;基于Zynq-7000的马达控制方案更趋向于高性能应用领域,在高端市场可谓是所向披靡。赛灵思ISM市场营销经理林逸芳表示,赛灵思搭载PFM算法的单芯片(Zynq-7000)马达控制方案能大大地满足高性能马达控制的需求,主要应用于机器人、电子汽车、机器人辅助外科手术和工厂自动化(制造和组装)等对精度要求和性能要求极高的领域。

图 赛灵思ISM市场营销经理林逸芳

如下图所示,基于微控制器的ASSP方案的环路带宽约为 55 微秒,而赛灵思基于FPGA的磁场定向控制可以轻松实现 2.5 微秒以下的响应时间。毫无疑问,赛灵思的电机控制方案能助力将性能提高15 倍。更加重要的是,由于MCU和DSP都是串行运算机制,如果用它们来控制4或8个电机时,长时延就会增加4倍或8倍;而FPGA是并行计算机制,不管用它控制多少个电机,每个电机的时延都是一样的,都可做到2.5us。如此一来,双方在性能上的对比只会越发明显,性能上的提升为客户带来的是更高的精准度、更高的效率以及更低的成本。对于多电机控制而言,FPGA是选择。

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