從工業(yè)到智慧工業(yè)，半導(dǎo)體廠商可以做什么？
從第一次工業(yè)革命開(kāi)始到現(xiàn)在，工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化，現(xiàn)在及未來(lái)的工業(yè)將會(huì)更加智能化。
意法半導(dǎo)體（ST）亞太區(qū)功率分立器件部電機(jī)控制與產(chǎn)業(yè)技術(shù)中心系統(tǒng)工程策略規(guī)劃應(yīng)用總監(jiān)Allan Lagasca在慕尼黑上海電子展期間，接受電子發(fā)燒友采訪時(shí)表示，目前智慧工業(yè)主要有四個(gè)發(fā)展方向：一是更智能；二是更高效，這包括系統(tǒng)效率更高，和客戶的經(jīng)濟(jì)效益更高；三是更多的連接性；四是更加更加安全，這個(gè)也是最重要的。
圖1：意法半導(dǎo)體（ST）亞太區(qū)功率分立器件部電機(jī)控制與產(chǎn)業(yè)技術(shù)中心系統(tǒng)工程策略規(guī)劃應(yīng)用總監(jiān)Allan Lagasca。
Allan Lagasca表示，智慧工業(yè)涉及的面非常廣，采集數(shù)據(jù)需要傳感器；連接不同設(shè)備需要連接IC；電機(jī)控制需要微控制器和功率器件；還需要信號(hào)調(diào)理器件和電源管理芯片等各種各樣的產(chǎn)品。
談到什么是智慧工業(yè)，Allan Lagasca認(rèn)為智慧工業(yè)的工廠應(yīng)該是生產(chǎn)效率更高、更節(jié)能環(huán)保；工人的工作環(huán)境更友好、也更安全；人機(jī)合作更和諧；以及更加優(yōu)化的機(jī)械和工具。
要達(dá)到這些要求，必須要有產(chǎn)業(yè)鏈上所有企業(yè)的合作才能完成。他對(duì)電子發(fā)燒友表示，ST具有超過(guò)30年的工業(yè)產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)，可為智慧工業(yè)提供很多的產(chǎn)品和解決方案。
智慧工業(yè)解決方案
智慧工業(yè)有各種各樣的應(yīng)用，需要很多不同的產(chǎn)品和解決方案，一個(gè)家企業(yè)不可能把所有的產(chǎn)品都做全，“ST目前主要關(guān)注工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)手臂、和電機(jī)驅(qū)動(dòng)這三方面的產(chǎn)品和解決方案。” Allan Lagasca表示。
他特別強(qiáng)調(diào)了ST在電機(jī)驅(qū)動(dòng)方面的產(chǎn)品和解決方案，比如ST前年推出的ST Spin系列產(chǎn)品，就是專門針對(duì)小功率電機(jī)應(yīng)用的產(chǎn)品，該產(chǎn)品把MCU和柵極驅(qū)動(dòng)器集成在了一顆芯片上，類似于一個(gè)片上系統(tǒng)。可以用于幾瓦到幾百瓦的應(yīng)用，比如風(fēng)扇和水泵等應(yīng)用。
他同時(shí)表示，ST也有將柵極驅(qū)動(dòng)器與功率器件集成在一起的產(chǎn)品，后續(xù)還會(huì)有集成度更高的產(chǎn)品，比如將電源芯片、MCU、柵極驅(qū)動(dòng)器和功率器件都集成進(jìn)去。
Allan Lagasca強(qiáng)調(diào)，“我們的目的并不是為了集成更多的產(chǎn)品，而是會(huì)將功率密度做得更高，目前ST Spin系列產(chǎn)品的功率密度可達(dá)500W/cm2。”
圖2：ST Spin系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)板展示。
他同時(shí)表示，由于智慧工業(yè)是一個(gè)很大的應(yīng)用，ST會(huì)做一些細(xì)分化的市場(chǎng)，比如預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用。他承認(rèn)，目前預(yù)測(cè)性維護(hù)的落地還不太容易，主要是由于預(yù)測(cè)性維護(hù)需要知道系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，這需要收集很多數(shù)據(jù)，而客戶有時(shí)出于隱私性和安全性的考慮，不太愿意分享這些敏感數(shù)據(jù)。
“當(dāng)然，ST也做了一些工作，比如盡量自己部署傳感器來(lái)收集這些數(shù)據(jù)；提供加密型MCU來(lái)保證數(shù)據(jù)的私密性和安全性；以及跟第三方合作開(kāi)發(fā)更具私密性和安全性的系統(tǒng)，打消客戶的顧慮，以便讓預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)更快地落地。”
圖3：ST預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)IO-Link連接的慣性和環(huán)境傳感器來(lái)檢測(cè)電機(jī)的狀態(tài)，從而能夠預(yù)測(cè)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(qū)動(dòng)產(chǎn)品。他認(rèn)為磁隔離技術(shù)比目前使用的光耦隔離技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榇鸥綦x技術(shù)會(huì)有更高的安全性和可靠性。目前ST的磁隔離柵極驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品通過(guò)了UL，IEC，VDE等主流標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。
圖4：ST的磁隔離產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用領(lǐng)域。
說(shuō)到柵極驅(qū)動(dòng)器和功率器件的集成產(chǎn)品，Allan Lagasca介紹了ST用于效率范圍的SLLIMM系列產(chǎn)品和用于大功率應(yīng)用的ACEPACK系列產(chǎn)品。
圖5：ST展示的ACEPACK系列產(chǎn)品。
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