电机(Motor)的用途极为广泛，从手机的微型振动到家用洗衣机和空调中使用的复杂电机，以及工业领域中的重要组成，如驱动风扇、泵等各种机械设备，电机已成为消费及工业领域中不可或缺的装置。
观察2013年电机产业整体发展，主要成长动能来自汽车、消费性电子、家用电器等消费性产品持续创新所刺激的购买需求，以及亚太地区经济发展及制造业生产基地移动对基础建设及工业设备的需求，根据台湾工业技术研究院IEK 的调研报告指出，2013年全球电机市场规模达483.9亿美元。
就产品开发而言，由于节能减碳已是全球共同目标，而电机耗能庞大，因此技术主要是朝节能目标发展。根据报告研究表明，电机的能量消耗是非常巨大的：全球约有51%的电力消耗于推动各种电机，在中国，电机所消耗的能源更占工业总能耗的60%至70%，其中风扇和泵消耗的能源占中国整体功耗的近四分之一。
因此，在环保意识高涨的情况下，提高电机控制系统的效能、达成节能省电的目标成为大势所趋，电机控制IC也成为市场的新热点，为半导体组件业者带来庞大商机，海内外业者，包括德州仪器(TI)、意法半导体(ST)、飞思卡尔、英飞凌等，以及台湾地区的盛群、新唐等都积极投入。
实现精准电机控制有赖微控制器
为实现更精准、智能化的电机控制，变频电机必须采用MCU甚至DSP来执行各种算法。近年来，在DSP产品价格较高以及MCU产品性能迅速提高的情况下，MCU成为中低端电机控制领域的主力，市场规模增长迅速。针对此市场，盛群设计团队特别专注于深入了解变频电机控制系统，并开发了相关的软硬件包含整合32位MCU、控制电机的专用PWM timer、高精密度的ADC以及FOC算法。主要应用领域可涵盖如冷气压缩机、送料机、吸尘器、电动脚踏车、跑步机、洗衣机等产品。
为了降低控制系统成本，盛群半导体特别研发了一系列以ARM Cortex-M3为内核的32位MCU HT32F1755/1765，特别适用于FOC三相电机控制系统，其操作速度可达72MHz，效能可到90DMIPS，即1秒可执行9,000万个指令，符合FOC坐标转换(Clarke & Park)及转子位置预估所需之高速运算能力。其次，具12位1Msps 8通道的高速高精度ADC。
ADI针对精密控制应用新推出混合信号控制处理器
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另外，ADI所推出的ADSP-CM40x系列则是该公司针对精密控制应用开发的新一代混合信号控制处理器家族中的第一位成员。ADSP-CM40x具有高达380奈秒的转换速度。ADSP-CM40x混合信号处理器，加上ADI现有iCoupler隔离式产品组合(闸极驱动器、Σ-Δ型转换器和收发器)、同步取样模拟数字转换器、旋变量位转换器和功率因子校正控制器等，进一步巩固了ADI公司在整个电机控制信号链领域中的地位。
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第2页：直流无刷电机有效降低成本，提升可靠度
第3页：封装小型化，减少占板空间
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直流无刷(BLDC)电机有效降低成本
整体而言，为了降低电机的耗能，目前的主要做法包括改用高效率电机、导入变频控制技术、执行电机系统节能管理等。例如，利用直流无刷(BLDC)电机代替传统的AC电机，可以节约能源并降低成本。传统的交流(AC)电机只能输出恒定速度，不能随工作条件的变化进行自我调整，因此无法有效节能，相对地，直流(DC)电机则能根据应用需求，透过改变电压来控制速度，如此能节省大量能源。
基本上，DC电机可被设计为有刷电机或无刷电机，而无刷直流(BLDC)电机由于具有更可靠、更安静，产生的电磁辐射更少，更为安全，以及体积更小、效率更高的优点，因此许多应用都倾向使用无刷直流电机。不过，BLDC控制的算法非常复杂，不易实行，BLDC电机控制专用IC及平台则能解决这个问题。
例如TI在今年第一季宣布推出最新InstaSPIN-FOC(磁场定向控制)解决方案，能让电机控制系统设计人员无需花费数周到数个月的时间来调节电机控制系统，可在5分钟或更短的时间内识别、调节并透过变速与负载来全面控制任何类型的三相同步或异步电机，专注差异化设计。
此外，值得一提的是，由于采用TI PowerWarp模式的电感电机，在不需立即转矩时避免浪费电源，因此可节省大量电源。对于此节能特性，电子风扇驱动装置厂商Contronics董事长Frank Bakker表示，内建的InstaSPIN-FOC PowerWarp模式可将电流消耗控制在最低标准，使280W的风扇功耗低于10W并保持速度与所需气流。
摒弃电机转子传感器，提升可靠度
此外，新型InstaSPIN-FOC技术不需机械马达转子传感器，相较于传统技术，这是极大的优势。据了解，在传统FOC(磁场导向控制)电机设计中，采用转子传感器既会增加成本(传感器、电源、特殊缆线与连接器、安装与维护)，并可能降低可靠度(恶劣条件下的效能退化、电子噪声、温度与湿度)。此外，在封闭式压缩机或大型牵引机器等许多应用中使用传感器也不符实际。
相较于此，InstaSPIN-FOC技术可降低系统成本，并可通过TI 32位C200 Piccolo微控制器上只读存储器中的最新软件编码器(无感测观察器)算法FAST(通量、角度、速度和转矩)加强运作。InstaSPIN-FOC属于InstaSPIN-BLDC技术，今后将推出各种InstaSPIN解决方案，让电机控制开发更简化有效率。
事实上，为进一步满足市场对电机微控制器的需求，TI于日前推出支持InstaSPIN-FOC的最低成本实时控制C2000 Piccolo F2802 微控制器系列，可进一步缩小封装尺寸，大幅降低成本。此微控制器仅在数分钟内便可识别、调谐和控制任意类型的三相位同步或异步电机，为洗衣机、压缩机、泵、风扇、电动自行车、工具、跑步机、小型驱动器、缝纫及纺织机、升降机以及小型低成本电(hobby motor)等各种应用提供解决方案。
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第3页：封装小型化，减少占板空间
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封装小型化，减少占板空间
此外，迈来芯公司(Melexis Technologies NV)也已推出其最新的电机控制器IC-MLX81150适用于当今汽车设计采用的直流(DC)以及单相或双相无刷直流(BLDC)电机。迈来芯表示，MLX81150专为更高的环境温度而设计，同时在小巧的封装内集成有许多对于DC/BLDC电机控制非常关键的外部组件，从而减少了使用的电路板空间，降低了物料清单成本以及系统消耗的功率。
迈来芯(Melexis)推出各种电机控制器解决方案
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MLX81150集成有一个高性能16位嵌入式闪存微控制器，具有32K字节的闪存容量，可满足一些特定的电机控制应用要求，例如具有直流电机的定位执行器的工作要求，这种定位执行器可应用于节流阀或车窗升降器，以及辅助水/油泵等需要电机永久运行的应用。
整体而言，随着电机节能的要求日渐严苛，控制IC的发挥空间将更形宽广。这是因为电机控制一向不是电子工程师的重点领域，许多开发人员因缺乏经验或专业知识而无法轻松设计出必要的控制电路，如此便需仰赖专用平台及IC解决方案的协助，由此可以预见电机控制IC市场的增长趋势。
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