意法半導體2020年工業峰會于12月2盛大開幕！ST共帶來 50多場技術推介會，展出100多個演示裝置，并請專家現場為大家解答問題、提供建議。2020年工業峰會依然聚焦電機控制、電力能源、自動化三大應用領域。ST不僅想要展示產品和解決方案，還想要揭示決定創新方向的工業趨勢。本次活動將讓觀眾見證我們在推進更精準、更高能效、更強通信方面的最新動作。
2020年工業峰會：讓電機控制更精準
用新評估板解決振動和噪聲問題
在2020年工業峰會上，意法半導體將幫助工程師探索更高的電機控制精準度。許多人都知道，精準度在這類設計中至關重要。例如，在風扇中，知道轉子的初始角度可以確保電機平穩起動。高精準度將有助于減少噪音和振動，還能提高系統工作可靠性，并降低故障幾率，因此，在設計空調、吊扇、空氣凈化器或抽油煙機等產品時，開發團隊設法提高系統控制的精準度。但是，尋找轉子初始角度是很棘手的，并且可能需要昂貴的元器件。
在峰會上，ST將展出我們的技術創新中心新開發的一個評估板，這塊評估板能夠檢測轉子的角度。板子的開放式固件（X-CUBE-MCSDK）可以將源代碼直接插入應用程序中，贏得了參觀者的一致好評。另外，整個解決方案基于STSPIN32F0601，還集成一個STM32F031低功耗微控制器，為應用帶來更高的能效和成本效益。此外，逆變器級使用與STGD5H60DF類似的IGBT溝柵場截止IGBT。 設計人員可以查看我們的實現方法，并了解如何降低開關損耗。這塊定制板不僅僅是一個簡易開發工具，對于希望開發更安靜、更可靠的產品的工程師，它也是一個值得借鑒的實例。
用多軸位置控制克服成本挑戰
ST團隊還將用實體交互式迷宮游戲向工程師演示如何取得更高的電機控制精準度。迷宮安放在一個較大的桌面上（60厘米x 35厘米47厘米或24英寸x 14英寸x 19英寸），然后，我們的工程師在每個桌角放置一臺電機，用于傾斜桌面。用戶將有機會控制電機，移動桌面，控制小球穿行迷宮。在四個電機中，每一個都由一個PCB控制，在PCB上有一個STDRIVE601柵極驅動器、一個STH270N8F7功率MOSFET和一個STM32F767ZI微控制器，這是一個物料成本較低的完整系統設計。這塊板子的銷售版（我們稱為STEVAL-ETH001V1）使用的是STDRIVE101而不是STDRIVE601。
用戶通過操縱桿控制系統。操縱桿內置慣性傳感器，位置數據無線發送到X-NUCLEO-IDB05A藍牙Shield板，也可以通過有線連接發送到Hilscher網絡控制器。簡而言之，操縱桿將位置數據發送到控制板。然后，控制板通過逆運動學算法計算每個電機應移動的位置，再把位置數據通過EtherCAT Real Time link發送到電機。這個演示裝置解決了電機之間的互連問題，并演示了開發團隊如何使用實時通信在工廠自動化環境中應用位置控制技術。
Efficiency 2020年工業峰會：讓電力能源更高效
用碳化硅破解決汽車充電難題
在工業峰會上，我們將聚焦一個困擾電動車市場的新挑戰。隨著電動汽車的人氣越來越高，逐漸成為主流交通工具，消費者希望充電更快。汽車廠商可以提供直觀的手機應用、更好的電量顯示器和快速充電器。然而，在談到公共和私家充電站的尺寸時，工程師面臨一個新的挑戰：城市不想要體積龐大的充電樁，因為擁擠的市中心無法容納它們。同樣，市民希望充電器盡可能少占車庫空間。市場既想要充電樁能擁有大功率，又希望它能保持小身材。
STDES-PFCBIDIR電動汽車三相雙向功率變換器可以破解這個進退兩難的困境。得益于SCTW35N65G2V碳化硅MOSFET，這款芯片可以用于開發能效更高的電源變換器。憑借其寬帶隙材料，SiC MOSFET具有更高的開關頻率，可以顯著改進高壓電源的能效。因此，工程師可以開發尺寸更小而功率更大的充電器。STDES-PFCBIDIR還使用了STM32G474微控制器，別的不說，就它的高分辨率定時器意味著工程師可以更輕松地驅動SiC MOSFET，并使用更小的無源元件，從而降低了材料清單成本。
用氮化鎵升級手機充電器
隨著USB PD充電技術的出現，消費電子產品也面臨著類似的充電問題。新一代手機和平板電腦一般都支持功率需求更高的快充技術。然而，兼容這些新規格的充電器又大又貴，這解釋了為什么廠家沒有在產品附件清單中附贈快充適配器，用戶只得另購功率更高的充電器，這種現象已經引起一些消費者的意見。移動設備制造商正在積極尋求更高效的快速充電器，然而硅半導體的技術極限阻礙了他們的努力。
為克服這一挑戰，意法半導體將在2020年工業峰會上展出一個65 W快充參考設計。得益于我們的MasterGaN1芯片，演示充電器的功率密度將達到30 W /英寸。GaN晶體管的帶隙甚至比SiC還寬，使其成為解決這個問題的主要候選技術。而且，MasterGaN1 系統級封裝意味著 使用這種新材料比以前簡單多了。最終，GaN充電器與小功率充電器差不多一般大，可以為當今的大多數手機和平板電腦快速充電。這項技術意味著產品廠商可以在產品附件清單中增加大功率充電器，而不會導致快遞費上漲或換用更大的包裝盒，從而可以降低運營成本和環境影響。
Communication 2020年工業峰會：自動化需要更強的通信技術
智慧樹液收取讓世界更美好
當人們想到自動化時，不一定會想到通信。在本屆工業峰會上，ST將揭示更強的通信如何助力自動化。現場的一款演示中，兩個機械臂彼此靠近，卻不會發生碰撞問題，這是因為他們都有通信系統。ST還將展出LoRa智能橡膠采集裝置。它可以安放在樹上收取樹液，當容器快滿時，MCU向云端發送提示信息，優化橡膠廠的運營效率。最后，我們還將展示城市如何通過像 Nextent Tag一樣的手環自動跟蹤病毒接觸者。展出的可穿戴設備將使用Bluetooth LE和Sigfox傳播數據，同時保護人們的隱私。