工业革命吹响号角至今，随着技术不断演进的发展，一切就如同世纪管理之父彼得‧杜拉克（Peter F. D rucker）所预言：「新技术将引发全面变革」，他指出：「许多新技术并非新知识，而是新认知。亦即把以往没想过要放在一起的事物集结起来，且这些事物存在已久。」的确，二十一世纪的现在，机械已不仅仅是取代人力，而是更具智能化来提升产能及效率。有效的进行系统整合将是一项趋势。而其中，掀开工业的生产链一探究竟，马达控制正是肩负了这项趋势的其中一个重要环节。

马达控制更智能 商机才能大无限

不论是针对工业驱动、工厂自动化、医疗设备或军事应用，马达的运动控制系统日益复杂，业者正积极寻求具有更佳能源效率、更多功能性（平滑性和精度等）、更小尺寸及高整合度的解决方案。因应这个趋势，越来越多的工业应用开始采用同 步电机，如无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）。为了充份利用同步电机在效率、静音工作和精度方面的优势，设计人员需要更具创新性的控制方案。

「 单芯片的解决方案才是唯一的途径。」美高森美（Microsemi）现场应用工程师陈冠志表示，为了达到复杂的电机控制算法，需要进行硬件加速及模拟电路来读传感器数据，来决定位置和速度、检测故障及监控温度，以及需要数字元连接来做为与系统其余部份的接口。若采用个别组件来设计，在可靠性、整合度和成本都是一大挑战。Microsemi的SmartFusion混合信号FPGA可以将上述功能全部整合在单一封装，解决这项难题。

系统芯片更高明 设计方能领先机

SmartFusion最大特色即将三项可程序元素进行整合，包含高密度FPGA架构、微控制器子系统、以及可编程模拟资源。SmartFusion除了延续了已获验证之快闪技术为基础的ProASIC 3 FPGA架构，并首次内嵌了适合大量通讯需求的ARMCortex-M3核心建构的微控制器子系统，及新增可程序模拟区块。其可协助马达控制的设计人员优化软件及硬件配置，以取得最佳的马达效率和效能。

《图一 整并再出发，Microsemi的FPGA产品将坚持提供客户最佳的解决方案!》

此外，该公司亦针对马达控制应用提供SmartFusion智能型混合讯号FPGA参考设计。其透过复杂的磁场定向控制运算法，以及供额外自定义逻辑使用的充足FPGA资源和带宽，可同步控制最多达4轴的PMSM。该设计并提供透过以太网络与主机通讯的选项，以作为远程监控之用，并可升级至Ethernet-based工业协议。

陈冠志进一步表示，以PMSM为例，在向量或磁场定向控制中，定子电流被控制，在任何给定时间都会与转子磁场成90度，以获得最大转矩。因此，控制技术需要计算大量的向量变换，以精确判断当前的电机状态之外，还需执行较能减少谐波并提供效率的空间向量脉宽调变（space vector pulse-width modulation,SVPWM）。这种算法虽可采用DSP来完成，但整个解决方案需要大量支持组件才能完成。另外一种技术是采用数字信号控制器（DSC）。虽然DSC可为设计人员提供更高的集成度，但其功能性仍然十分有限。一些更复杂的系统要求每个电机配备一个DSC，另外还需要额外的功能性。

新技术新格局 Microsemi再创新风貌

而利用SmartFusion资源来实现定向控制算法，向量变化及逆向变换可采用软件在嵌入式Cortex-M3上执行。或者，亦可从处理器卸除下来，采用硬件执行，以对这些功能进一步加速。当比例积分调节器、空间向量PWM和角计算等专用功能，可通过SmartFusion F PGA架构中的硬件实现方案而得到大幅加速。由此可见，要能真正大幅提高电机在转矩、速度、马力和效率等方面的性能，能够因应其复杂设计而提供单芯片等级的解决方案，才是获得最大利润的经营方针。而这也恰好呼应了管理大师杜拉克所提倡的「新认知」。

随着在去年11月时，Microsemi宣布并购爱特（Actel）之际，既有合作客户必定对原本Actel产品的服务何去何从提出了许多疑问。Microsemi公司高层在宣布此一并购案的同时，即表示将持续保留Actel公司的全产品线。并利用该产品的显著市场差异性的优势，持续增长并且不断拓展相关业务。

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