2007:工控市场热门涌现,医疗电子酝酿变革

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        在中国集成电路市场中,工业控制类排在PC类和消费电子类以及网络通信类产品之后,市场规模位居第四。尽管同前几个应用相比,工控类在整个IC市场中只是占据较小的一部分,但数据显示,2006年上半年工控类IC国内销售额达到365.75亿元,较上年同期增长27.3%,继续保持快速平稳的发展势头。MCU和功率器件是其中的主要需求。此外,在医疗电子领域,大型医疗电子设备的需求正在不断上升,而借助于有线和无线网络以及新的移动处理器技术,新的移动终端设备已经在医院开始得到应用。不得不提的还包括消费类医疗电子的逐步升温。事实上,有望真正推动医疗电子市场突飞猛进的正是该类产品。

 

今后数年,工业应用多MCU的需求年均增长都将超过100万片以上。
今后数年,工业应用多MCU的需求年均增长都将超过100万片以上。

 

        当半导体工业跟随时间的脚步踏入新的2007年时,本文试图通过对领先供应商的采访对上述两个领域做一个简单的回顾和展望。需要强调的是,限于篇幅,我们仅仅罗列了其中一部分的内容。其他未涉及到的领域也将会在来年得到蓬勃发展。比如无线自动化、传感和测试测量技术等等。此外,由于应用看涨,一些传统器件也会在2007迎来市场新机遇,比如光耦合器。由于市场特别是出口市场采用光耦合器的工业变频器、缝纫机以及绣花机等需求都正在迅速上升,安华高科技中国及香港区总经理李艇指出:“由于该市场目前的利润好,门槛低,预计2007年会有大批跟风者进入,市场对光耦合器的需求可能出现井喷。”

 

        应对处理速度提高需求,硬件方案进入传动领域

 

        在传动领域,电机驱动IC是其中的核心器件。传统电机控制都是利用MCU或者DSP来进行。但是在过去的一年里,在PC和消费类电子中普遍采用的硬件方案首次被IR公司引入到传动控制领域来。在已经推出的IRMCF311/312以及IRMCF341中,IR利用硬件电路实现的运动控制引擎(MCE)成为一大亮点。该公司节能产品业务部数字控制IC及运动功率模块设计中心执行总监Toshio Takahashi表示,2007年采用IRMCF341的洗衣机将会上市。由于这种方案大大缩短了开发周期和降低了系统成本,对空调、洗衣机以及电冰箱厂家来说无疑是一大利好。

 

        采用硬件电路是为了应对电机传动控制中控制器处理速度不断提高的需要。一个有目共睹的趋势是,近年来需要进行电机调速的应用日益增多,过去在这种场合人们习惯于采用交流感应电机,由于感应电机调速采用的是开环控制方案,因此普通的8位或16位MCU即可实现。

 

        随着永磁电机的普及,BLDC(采用方波控制)和永磁同步电机(采用正弦波控制)的应用开始抬头。专家指出,交流感应电机将会逐步被永磁电机代替。但是BLDC的调速需要位置反馈进行闭环控制,需要多出三条位置传感器线路,相对来说,对控制器的处理速度要求要比感应电机稍高一些。不过,BLDC调速中并没有电流反馈,尚不能实现力矩控制。为了降低成本和提高系统性能,采用正弦波无位置传感器控制的永磁同步电机成为下一个被推荐的方案。由于同时拥有转距和速度双闭环控制,这种方案对控制器的处理速度提出了更高的要求。尽管瑞萨和NEC也在开发速度快、位数高的MCU,但与这些厂商不同的是,IR将电机控制算法采用硬件电路来实现,从而提高了处理速度。

 

        永磁电机在传动领域中的应用比例正在不断上升。家电中已经出现从感应电机向永磁电机转变的趋势,200W~3kW范围将是这类电机的主要应用场合。随着系统成本的不断降低,有理由相信,对上述高性能IC的需求将会不断增加。此外,工业领域中某些要求精度特别高的应用(比如使用编码器来进行反馈)同样需要使用永磁电机。
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