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        從工業到智慧工業,半導體廠商可以做什么?

        作者:新捷仕覆銅板      2019-04-12

            從第一次工業革命開始到現在,工業領域發生了翻天覆地的變化,現在及未來的工業將會更加智能化。


            意法半導體(ST)亞太區功率分離器件部電機控制與產業技術中心系統工程策略規劃應用總監Allan Lagasca在慕尼黑上海電子展期間,接受電子發燒友采訪時表示,目前智慧工業主要有四個發展方向:一是更智能;二是更高效,這包括系統效率更高,和客戶的經濟效益更高;三是更多的連接性;四是更加更加安全,這個也是最重要的。

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        圖1:意法半導體(ST)亞太區功率分離器件部電機控制與產業技術中心系統工程策略規劃應用總監Allan Lagasca。

            Allan Lagasca表示,智慧工業涉及的面非常廣,采集數據需要傳感器;連接不同設備需要連接IC;電機控制需要微控制器和功率器件;還需要信號調理器件和電源管理芯片等各種各樣的產品。


            談到什么是智慧工業,Allan Lagasca認為智慧工業的工廠應該是生產效率更高、更節能環保;工人的工作環境更友好、也更安全;人機合作更和諧;以及更加優化的機械和工具。


            要達到這些要求,必須要有產業鏈上所有企業的合作才能完成。他對電子發燒友表示,ST具有超過30年的工業產品經驗,可為智慧工業提供很多的產品和解決方案。


        智慧工業解決方案

            智慧工業有各種各樣的應用,需要很多不同的產品和解決方案,一個家企業不可能把所有的產品都做全,“ST目前主要關注工業機器人、工業手臂、和電機驅動這三方面的產品和解決方案?!?Allan Lagasca表示。


            他特別強調了ST在電機驅動方面的產品和解決方案,比如ST前年推出的ST Spin系列產品,就是專門針對小功率電機應用的產品,該產品把MCU和柵極驅動器集成在了一顆芯片上,類似于一個片上系統??梢杂糜趲淄叩綆装偻叩膽?,比如風扇和水泵等應用。


            他同時表示,ST也有將柵極驅動器與功率器件集成在一起的產品,后續還會有集成度更高的產品,比如將電源芯片、MCU、柵極驅動器和功率器件都集成進去。


            Allan Lagasca強調,“我們的目的并不是為了集成更多的產品,而是會將功率密度做得更高,目前ST Spin系列產品的功率密度可達500W/cm2?!?/p>

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        圖2:ST Spin系列產品開發板展示。

            他同時表示,由于智慧工業是一個很大的應用,ST會做一些細分化的市場,比如預測性維護應用。他承認,目前預測性維護的落地還不太容易,主要是由于預測性維護需要知道系統的運行狀態,這需要收集很多數據,而客戶有時出于隱私性和安全性的考慮,不太愿意分享這些敏感數據。


            “當然,ST也做了一些工作,比如盡量自己部署傳感器來收集這些數據;提供加密型MCU來保證數據的私密性和安全性;以及跟第三方合作開發更具私密性和安全性的系統,打消客戶的顧慮,以便讓預測性維護系統更快地落地?!?/p>

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        圖3:ST預測性維護系統,通過IO-Link連接的慣性和環境傳感器來檢測電機的狀態,從而能夠預測老化或故障。

            Allan Lagasca也介紹了ST這兩年新推出的磁隔離柵極驅動產品。他認為磁隔離技術比目前使用的光耦隔離技術更具優勢,因為磁隔離技術會有更高的安全性和可靠性。目前ST的磁隔離柵極驅動器產品通過了UL,IEC,VDE等主流標準的認證。

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        圖4:ST的磁隔離產品內部結構及應用領域。

            說到柵極驅動器和功率器件的集成產品,Allan Lagasca介紹了ST用于效率范圍的SLLIMM系列產品和用于大功率應用的ACEPACK系列產品。

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        圖5:ST展示的ACEPACK系列產品。

            Allan Lagasca同時還介紹了ST應用在智慧工業的IO-Link產品L6362A,MEMS傳感器產品ISM330DLC、IIS2DH、IIS2MDC等。

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