意法半導(dǎo)體2020年工業(yè)峰會：瞄準(zhǔn)更精準(zhǔn)、更高能效、更強(qiáng)通信

意法半導(dǎo)體2020年工業(yè)峰會于12月2盛大開幕!ST共帶來 50多場技術(shù)推介會，展出100多個演示裝置，并請專家現(xiàn)場為大家解答問題、提供建議。2020年工業(yè)峰會依然聚焦電機(jī)控制、電力能源、自動化三大應(yīng)用領(lǐng)域。ST不僅想要展示產(chǎn)品和解決方案，還想要揭示決定創(chuàng)新方向的工業(yè)趨勢。本次活動將讓觀眾見證我們在推進(jìn)更精準(zhǔn)、更高能效、更強(qiáng)通信方面的最新動作。

2020年工業(yè)峰會：讓電機(jī)控制更精準(zhǔn)

用新評估板解決振動和噪聲問題

在2020年工業(yè)峰會上，意法半導(dǎo)體將幫助工程師探索更高的電機(jī)控制精準(zhǔn)度。許多人都知道，精準(zhǔn)度在這類設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。例如，在風(fēng)扇中，知道轉(zhuǎn)子的初始角度可以確保電機(jī)平穩(wěn)起動。高精準(zhǔn)度將有助于減少噪音和振動，還能提高系統(tǒng)工作可靠性，并降低故障幾率，因此，在設(shè)計(jì)空調(diào)、吊扇、空氣凈化器或抽油煙機(jī)等產(chǎn)品時，開發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)法提高系統(tǒng)控制的精準(zhǔn)度。但是，尋找轉(zhuǎn)子初始角度是很棘手的，并且可能需要昂貴的元器件。

在峰會上，ST將展出我們的技術(shù)創(chuàng)新中心新開發(fā)的一個評估板，這塊評估板能夠檢測轉(zhuǎn)子的角度。板子的開放式固件(X-CUBE-MCSDK)可以將源代碼直接插入應(yīng)用程序中，贏得了參觀者的一致好評。另外，整個解決方案基于STSPIN32F0601，還集成一個STM32F031低功耗微控制器，為應(yīng)用帶來更高的能效和成本效益。此外，逆變器級使用與STGD5H60DF類似的IGBT溝柵場截止IGBT。 設(shè)計(jì)人員可以查看我們的實(shí)現(xiàn)方法，并了解如何降低開關(guān)損耗。這塊定制板不僅僅是一個簡易開發(fā)工具，對于希望開發(fā)更安靜、更可靠的產(chǎn)品的工程師，它也是一個值得借鑒的實(shí)例。

用多軸位置控制克服成本挑戰(zhàn)

ST團(tuán)隊(duì)還將用實(shí)體交互式迷宮游戲向工程師演示如何取得更高的電機(jī)控制精準(zhǔn)度。迷宮安放在一個較大的桌面上(60厘米x 35厘米47厘米或24英寸x 14英寸x 19英寸)，然后，我們的工程師在每個桌角放置一臺電機(jī)，用于傾斜桌面。用戶將有機(jī)會控制電機(jī)，移動桌面，控制小球穿行迷宮。在四個電機(jī)中，每一個都由一個PCB控制，在PCB上有一個STDRIVE601柵極驅(qū)動器、一個STH270N8F7功率MOSFET和一個STM32F767ZI微控制器，這是一個物料成本較低的完整系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這塊板子的銷售版(我們稱為STEVAL-ETH001V1)使用的是STDRIVE101而不是STDRIVE601。

用戶通過操縱桿控制系統(tǒng)。操縱桿內(nèi)置慣性傳感器，位置數(shù)據(jù)無線發(fā)送到X-NUCLEO-IDB05A藍(lán)牙Shield板，也可以通過有線連接發(fā)送到Hilscher網(wǎng)絡(luò)控制器。簡而言之，操縱桿將位置數(shù)據(jù)發(fā)送到控制板。然后，控制板通過逆運(yùn)動學(xué)算法計(jì)算每個電機(jī)應(yīng)移動的位置，再把位置數(shù)據(jù)通過EtherCAT Real Time link發(fā)送到電機(jī)。這個演示裝置解決了電機(jī)之間的互連問題，并演示了開發(fā)團(tuán)隊(duì)如何使用實(shí)時通信在工廠自動化環(huán)境中應(yīng)用位置控制技術(shù)。

Efficiency 2020年工業(yè)峰會：讓電力能源更高效

用碳化硅破解決汽車充電難題

在工業(yè)峰會上，我們將聚焦一個困擾電動車市場的新挑戰(zhàn)。隨著電動汽車的人氣越來越高，逐漸成為主流交通工具，消費(fèi)者希望充電更快。汽車廠商可以提供直觀的手機(jī)應(yīng)用、更好的電量顯示器和快速充電器。然而，在談到公共和私家充電站的尺寸時，工程師面臨一個新的挑戰(zhàn)：城市不想要體積龐大的充電樁，因?yàn)閾頂D的市中心無法容納它們。同樣，市民希望充電器盡可能少占車庫空間。市場既想要充電樁能擁有大功率，又希望它能保持小身材。

STDES-PFCBIDIR電動汽車三相雙向功率變換器可以破解這個進(jìn)退兩難的困境。得益于SCTW35N65G2V碳化硅MOSFET，這款芯片可以用于開發(fā)能效更高的電源變換器。憑借其寬帶隙材料，SiC MOSFET具有更高的開關(guān)頻率，可以顯著改進(jìn)高壓電源的能效。因此，工程師可以開發(fā)尺寸更小而功率更大的充電器。STDES-PFCBIDIR還使用了STM32G474微控制器，別的不說，就它的高分辨率定時器意味著工程師可以更輕松地驅(qū)動SiC MOSFET，并使用更小的無源元件，從而降低了材料清單成本。

用氮化鎵升級手機(jī)充電器

隨著USB PD充電技術(shù)的出現(xiàn)，消費(fèi)電子產(chǎn)品也面臨著類似的充電問題。新一代手機(jī)和平板電腦一般都支持功率需求更高的快充技術(shù)。然而，兼容這些新規(guī)格的充電器又大又貴，這解釋了為什么廠家沒有在產(chǎn)品附件清單中附贈快充適配器，用戶只得另購功率更高的充電器，這種現(xiàn)象已經(jīng)引起一些消費(fèi)者的意見。移動設(shè)備制造商正在積極尋求更高效的快速充電器，然而硅半導(dǎo)體的技術(shù)極限阻礙了他們的努力。

為克服這一挑戰(zhàn)，意法半導(dǎo)體將在2020年工業(yè)峰會上展出一個65 W快充參考設(shè)計(jì)。得益于我們的MasterGaN1芯片，演示充電器的功率密度將達(dá)到30 W /英寸。GaN晶體管的帶隙甚至比SiC還寬，使其成為解決這個問題的主要候選技術(shù)。而且，MasterGaN1 系統(tǒng)級封裝意味著 使用這種新材料比以前簡單多了。最終，GaN充電器與小功率充電器差不多一般大，可以為當(dāng)今的大多數(shù)手機(jī)和平板電腦快速充電。這項(xiàng)技術(shù)意味著產(chǎn)品廠商可以在產(chǎn)品附件清單中增加大功率充電器，而不會導(dǎo)致快遞費(fèi)上漲或換用更大的包裝盒，從而可以降低運(yùn)營成本和環(huán)境影響。

Communication 2020年工業(yè)峰會：自動化需要更強(qiáng)的通信技術(shù)

智慧樹液收取讓世界更美好

當(dāng)人們想到自動化時，不一定會想到通信。在本屆工業(yè)峰會上，ST將揭示更強(qiáng)的通信如何助力自動化?，F(xiàn)場的一款演示中，兩個機(jī)械臂彼此靠近，卻不會發(fā)生碰撞問題，這是因?yàn)樗麄兌加型ㄐ畔到y(tǒng)。ST還將展出LoRa智能橡膠采集裝置。它可以安放在樹上收取樹液，當(dāng)容器快滿時，MCU向云端發(fā)送提示信息，優(yōu)化橡膠廠的運(yùn)營效率。最后，我們還將展示城市如何通過像 Nextent Tag一樣的手環(huán)自動跟蹤病毒接觸者。展出的可穿戴設(shè)備將使用Bluetooth LE和Sigfox傳播數(shù)據(jù)，同時保護(hù)人們的隱私。