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全球功率系统和物联网领域的半导体领导者英飞凌科技股份公司(FSE代码:IFX / OTCQX代码:IFNNY宣布扩展其 CoolSiC 650 V G2 系列 MOSFET产品组合,新增 75 mΩ 规格型号,以满足市场对更紧凑、更高功率密度系统的需求。该系列器件提供多种封装选择,包括 TOLLThinTOLL 8x8TOLTD2PAKTO247-3 TO247-4。得益于此,该产品组合可同时支持顶部冷却(TSC)与底部冷却(BSC)两种散热方案,为研发人员的设计提供了高度灵活性。此类器件非常适用于中高功率等级的开关模式电源(SMPS),可广泛应用于多个领域,包括AI服务器、可再生能源系统、电动汽车及电动汽车充电桩、人形机器人充电、电视机以及各类驱动系统。

配图:CoolSiC™ MOSFET 650 V G2(TOLT封装版).jpg

CoolSiC MOSFET 650 V G2TOLT封装版

CoolSiC 650 V G2 系列 MOSFET 是基于第二代(G2CoolSiC 技术打造的。相较于上一代产品,其品质因数更优、可靠性更高,且易用性显著提升。不同封装类型各具优势:TOLL ThinTOLL 8x8 封装在印刷电路板(PCB)上具备出色的热循环稳定性,有助于实现紧凑的系统设计。应用于SMPS时,这类封装可减少 PCB 的空间占用,并在系统层面降低制造成本。目前,TOLL ThinTOLL 8x8 封装的目标应用范围已进一步扩大,能帮助 PCB 设计人员应对成本降低的挑战。TOLT 封装的加入进一步强化了英飞凌不断壮大的TSC产品组合 —— 该组合目前已涵盖 CoolMOS 8CoolSiC™、CoolGaN™及 Optimos™系列产品。采用 TSC 设计的器件其直接散热效率可实现高达 95%,且允许设计人员充分利用 PCB 的正反两面,既能提升了空间利用率,又能减少寄生效应。

供货情况

CoolSiC 650 V G2 系列 75 mΩ 规格的 MOSFET 目前已正式发售,提供 TOLLThinTOLL 8x8TOLTD2PAKTO247-3 TO247-4 多种封装类型。了解更多信息,敬请访问www.infineon.com/coolsic-650v

关于英飞凌

英飞凌科技股份公司是全球功率系统和物联网领域的半导体领导者。英飞凌以其产品和解决方案推动低碳化和数字化进程。该公司在全球拥有约58,060名员工(截至20249月底),在2024财年(截至930日)的营收约为150亿欧元。英飞凌在法兰克福证券交易所上市(股票代码:IFX),在美国的OTCQX国际场外交易市场上市(股票代码:IFNNY)。

更多信息,请访问:www.infineon.com

更多新闻,请登录英飞凌新闻中心:www.infineon.com/about/press

英飞凌中国

英飞凌科技股份公司于1995年正式进入中国大陆市场。自199510月在无锡建立第一家企业以来,英飞凌的业务取得非常迅速的增长,在中国拥有约3,000多名员工,已经成为英飞凌全球业务发展的重要推动力。英飞凌在中国建立了涵盖生产、销售、市场、技术支持等在内的完整的产业链,并在销售、技术应用支持、人才培养等方面与国内领先的企业、高等院校开展了深入的合作。

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在上期中,我们探讨了使用第二级滤波器来减少电压纹波。

本期,为大家带来的是《采用峰值电流模式控制的功率因数校正》,将介绍一种无需采样电阻、避免中点采样问题的创新 PFC 控制方法

引言

当处理 75W 以上的功率级别时,离线电源需要功率因数校正 (PFC)。PFC 的目标是控制输入电流以跟随输入电压,从而使负载看起来像是纯电阻器。对于正弦交流输入电压,输入电流也需为正弦电流。要控制输入电流,必须对其进行检测。

设计人员通常会在 PFC 应用中使用以下两种电流检测方法的其中之一。第一种方法是在 PFC 接地回路中放置一个电流采样电阻器(在图 1 中指定为 R1)以检测输入电流,该电流将送至平均电流模式控制器(如图 2 所示),以强制输入电流跟随输入电压。由于电流采样电阻器可检测全部升压电感器电流,因此这种电流检测方法可提供良好的功率因数并降低总计谐波失真 (THD)。不过,电流采样电阻器会导致额外的功率损耗,这在需要高效率的应用中可能是个问题。

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图 1. PFC 的常用电流检测方法。

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图 2. PFC 的传统平均电流模式控制。

第二种方法是将电流互感器与升压开关串联以检测开关电流(在图 1 中指定为 CT 和 R2)。如果无法使用电流采样电阻(例如对于交错 PFC 和 semi-bridgeless PFC),最好使用这种方法。电流互感器仅检测开关电流 (IQ)(而非全部电感器电流),因此要控制全部电感器电流,一种简单的解决方案是在电流互感器输出的中间(脉宽调制 [PWM] 导通时间的中间)进行采样。采样将起作用,因为在连续导通模式 (CCM) 下,中点瞬时电流值等于平均电感器电流值(如图 3 所示)。与第一种方法相比,这种方法的功率损耗更少,但也存在限制:PFC 的占空比在 0% 至 100% 之间变化。当占空比较小时,PWM 导通时间很短;因此,很难在 PWM 导通时间的中间准确采样。任何采样位置偏移都会导致反馈信号误差,并使 THD 和功率因数变差。

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图 3. CCM 下的 PFC 电感器电流波形。

本文介绍了控制 PFC 并实现单位功率因数的新方法 - 一种特殊的峰值电流模式。这种方法不需要电流采样电阻,因此消除了功率损耗。虽然它仍使用电流互感器来检测开关电流,但无需在 PWM 导通时间的中间进行采样,从而避免了采样位置偏移问题。除此以外还有其他好处。

CCM PFC 的峰值电流模式控制

峰值电流模式控制广泛用于直流/直流转换器,但它不适用于 PFC,因为 PFC 需要控制平均电流,而不是峰值电流。控制电感器峰值电流会导致较差的 THD 和较低的功率因数。

通过使用特殊的 PWM 发生器(如图 4 所示),PFC 可以实现峰值电流模式控制。图 4 比较了检测到的开关电流 IQ 与锯齿波。锯齿波峰值电压 (VRAMP) 在每个开关周期开始时开始,其幅度在开关周期结束时线性下降至 0V。升压开关 (Q) 在开关周期开始时导通。当 IQ 超过锯齿波时,Q 关断。

这种 PWM 发生器已存在于几乎所有数字电源控制器中,例如 TI 的 C2000™ 实时微控制器和 UCD3138。这些数字控制器具有一个带可编程斜率补偿的峰值电流模式控制模块。对具有斜率 VRAMP/T 的补偿进行编程可生成预期的锯齿波。

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图 4: CCM 中建议方法的 PWM 波形生成。

要实现单位功率因数,可通过方程式 1 计算锯齿波 VRAMP 的峰值:

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方程式 1

其中 Gv 是电压环路输出,Vout 是 PFC 输出电压,L 是升压电感器的电感,R 是电流互感器输出端的电流检测电阻,Ton 是 PFC PWM 导通时间。

由于 PWM 导通时间在两个连续开关周期中几乎相同,因此您可以使用上一开关周期中的 Ton 信息来计算此开关周期的 VRAMP 值。

了解如何使用此控制方法实现单位功率因数。从图 3 可以看出,在 Ton 时间内,输入电压施加到电感器,导致电感器电流从 I1 上升到 I2。采用方程式 2:

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方程式 2

其中 Vin 是 PFC 输入电压。方程式 3 计算每个开关周期中的平均电感器电流:

7.png

方程式 3

将方程式 2 代入方程式 3 可得到方程式 4:

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方程式 4

从图 4 中,方程式 5 为:

9.png

方程式 5

方程式 6 适用于在 CCM 稳定状态下运行的 PFC:

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方程式 6

将方程式 6 代入方程式 5 并求解 I2 可得到方程式 7:

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方程式 7

将方程式 1 和方程式 7 代入方程式 4 可得到方程式 8:

12.png

方程式 8

在方程式 8 中,Gv 是 PFC 电压环路输出。它在稳定状态下是恒定的;因此,Iavg 与 Vin 成正比,并跟随 Vin 的形状。如果 Vin 是正弦波,则 Iavg 也是正弦波。控制电感器峰值电流可实现单位功率因数。

与传统的平均电流模式控制相比,这种方法消除了电流采样电阻器引起的功率损耗。与需要精确采样位置的电流互感器检测方法相比,该方法无需对电流进行采样。模拟比较器会确定 PWM 关断瞬间,从而避免了采样偏移问题。

为了节省系统成本,一些设计人员更喜欢使用组合控制,通过单个控制器控制 PFC 和直流/直流控制器。您可以将组合控制器置于交流/直流电源的初级侧或次级侧;每一侧都有其优缺点。如果选择将组合控制器置于初级侧,则需要跨越隔离边界,将直流/直流输出电压和电流信息发送到初级侧,并且控制器和主机之间的通信也需要跨越隔离边界。如果选择将组合控制器置于次级侧,因为传统的平均电流模式控制方法需要输入交流电压信息,因此必须检测输入电压并将其用于调制电流环路基准。跨越隔离边界检测输入电压颇具挑战。

在新控制方法中,方程式 1 仅包括 Vout,不包括 Vin。因为不需要检测 Vin,所以可以去除 Vin 检测电路。此控制方法仅需要电流互感器输出和 Vout 信息。由于电流互感器提供隔离,因此低成本的光耦合器可以检测 Vout 并将其送至次级侧。然后,您可以将 PFC 控制器放置在交流/直流电源的次级侧,并将其与同样位于次级侧的直流/直流控制器组合以构建组合控制器,从而大大降低系统成本。

DCM PFC 的峰值电流模式控制

您可以将相同算法扩展到不连续导通模式 (DCM) 运行。图 5 显示了 DCM 中的电感器电流波形。电感器电流在 Toff 结束时下降为零,并在其余 Tdcm 期间保持为零;因此,T= Ton + Toff + Tdcm。PWM 波形发生器与图 4 相同,但 PWM 关断时间为 Toff + Tdcm,而不是 Toff(如图 6 所示)。

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图 5:DCM 下的 PFC 电感器电流波形。

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图 6:DCM 中建议方法的 PWM 波形生成。

将方程式 4 重写为方程式 9 可计算一个开关周期内 DCM 下的平均电流:

15.png

方程式 9

在稳定状态下,电感器伏秒必须在每个开关周期中保持平衡,从而得到方程式 10:

16.png

方程式 10

求解 Toff 并代入方程式 9 可得到方程式 11:

17.png

方程式 11

从方程式 6 中,方程式 12 为:

18.png

方程式 12

方程式 13 计算锯齿波 Vramp 的峰值:

19.png

方程式 13

将方程式 13 代入方程式 12 并求解 I2 可得到方程式 14:

20.png

方程式 14

将 I2 代入方程式 11 可得到方程式 15:

21.png

方程式 15

在方程式 15 中,Gv 在稳定状态下是恒定的;因此,Iavg 与 Vin 成正比,并跟随 Vin 的形状。如果 Vin 是正弦波,那么 Iavg 也是正弦波,从而实现单位功率因数。

从方程式 9 到方程式 15 对 CCM 和 DCM 均有效,因此,如果根据方程式 13 生成了锯齿波信号峰值,则可以为 CCM 和 DCM 实现单位功率因数。

方程式 1 是方程式 13 的特殊情况,其中 T = Ton + Toff。对于轻负载(PFC 在轻负载下处于 DCM 模式)、THD 和功率因数不太重要的应用,可使用公式 1 来简化实现。

测试结果

已在 360W PFC 评估模块 (EVM) 上验证了这一建议的控制方法。图 7 显示了输入电流波形,从中可以看到良好的正弦电流波形。

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图 7:360W PFC EVM 上的测试结果。

结论

与传统的平均电流模式控制方法相比,这种新型 PFC 峰值电流模式控制方法具有许多优势。通过将 PFC 控制器放置在交流/直流电源的次级侧来构建具有直流/直流控制器的组合控制器可以降低成本。消除电流分流电阻器可消除功率损耗,从而提高效率。使用电流互感器时,通过消除因 PWM 占空比较小而产生的反馈信号误差可改善 THD。最后,通过 C2000 MCU 和 UCD3138 等现有数字电源控制器可轻松实现这种控制方法。

本文来源于德州仪器《模拟设计期刊》。《模拟设计期刊》由德州仪器工程师和专家精心撰写并汇编,覆盖从基础知识到先进技术、从数据转换器到传感器应用的广泛主题,为模拟设计新手和资深用户提供实用信息和解决方案。

关于德州仪器

德州仪器(TI)(纳斯达克股票代码:TXN)是一家全球性的半导体公司,从事设计、制造和销售模拟和嵌入式处理芯片,用于工业、汽车、个人电子产品、企业系统和通信设备等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用,让世界更美好。如今,每一代创新都建立在上一代创新的基础上,使我们的技术变得更可靠、更经济、更节能,从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用。登陆 TI.com.cn 了解更多详情。

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从将传统美食与现代说唱相结合的“破圈”尝试,到如今专注非遗文化传播的影像记录,@唱饭的王小潮的创作始终带着鲜明的年轻视角,也在不断影响着年轻一代重新认识传统文化。当面对即将失传的神鸟舞,她跟着老师傅一针一线做翅膀,一招一式学舞步,只为在镜头前还原它的光彩。于她而言,每一次创作不仅是与历史的对话,更是对自我简介中“弘扬传统文化”这一使命的践行。

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点击查看闪迪创作者系列用户故事分享这是老祖宗的奢侈品——中国白瓷 @唱饭的王小潮

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“脚踩木屐,裙系铜铃”“以木为翼,牵丝成戏”“以鱼为形,以竹为骨”……在王小潮的视频里,非遗文化褪去了历史的尘埃,在镜头前焕发出鲜活的生命力。她善于用年轻一代熟悉的视听语言激发共鸣,让那些看似遥远的传统技艺变得真实亲切。然而,将这些散落在山河之间的非遗技艺转化为精准动人的数字影像,并非易事。她的创作现场常远离舒适的摄影棚:或在潮湿的竹林里,跟随传承人学习神秘的神鸟舞;或在寒风呼啸的村落广场,等待舞狮表演的一个绝佳腾跃瞬间。将厚重的文化底蕴转化为轻盈的视听语言,需要的不仅是创作的匠心,更是对内容每一帧品质的超高追求。也正因如此,闪迪创作者系列产品悄然成为她行走于创作途中不可或缺的“数字陪伴”。

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镜头拉近至瓷都德化,一句“白瓷就要做到远看是纱,近看如玉,润如脂,以假乱真”,令王小潮对匠人手上的功夫顿生敬意。每当她在现场初见非遗成品,总会第一时间用手机捕捉那些转瞬即逝的灵感与细节——此时,闪迪创作者手机固态硬盘便成了她得力的创作搭档。它以轻薄机身和磁吸式便捷设计,悄然扩展着手机的创作边界。高达1,000MB/s

[i]的读取速度,让每一次按下录制键都毫不犹豫——无论是捕捉白瓷透光的一瞬,还是稳定录制4K Apple ProRes格式视频

[ii],画面始终清晰顺畅,创作节奏不会被打断。它不止快,更令人安心。2TB的海量空间

[iii],足以容纳数日连续拍摄的每一个细节,从瓷纹到窑色,从不压缩热爱;而IP65级的防护能力与高达3米防摔设计[iv],无惧现场尘土飞扬或意外跌落,让王小潮在颠簸行程中也能肆意创作,记录不受限于环境。

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创作旅程,从不止于捕捉灵感的起点。当镜头切入窑前,釉色与窑火交织变幻,白瓷在高温中悄然成型,王小潮始终在现场——用专业设备与敏锐视角记录着每一缕匠心流转的瞬间。而这时,闪迪创作者™ SD UHS-II 存储卡便接力出场,成为她可靠的记录引擎,帮助将白瓷之美、非遗技艺原汁原味地传递到屏幕前每一双眼睛里。它小巧却强大,拥有高达 280MB/s i的读取速度和150MB/si的写入速度;V60视频录制等级认证[v]让王小潮在拍摄 4K 高帧率画面ii时轻松无延迟,流畅不丢帧;而高达 1TBiii 的存储空间,也让她得以尽兴捕捉窑变时的流光溢彩,或是瓷体与光线交融的润透质感——每一幕,都被真实完整地保存。更重要的是,它具备耐高温、防潮、抗摔等特性——如同非遗技艺本身历经岁月洗礼依旧璀璨,它也在每一个创作现场,默默守护那些无法复制的珍贵影像。

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镜头收起之后,创作的节奏并未停下。携带素材归来之时,亦是她灵感再次翻涌的起点。非遗技艺讲究“守得住精工,藏得下岁月”,她的备份与后期流程亦然。她需要一个既能承载多年素材、又能支持高效剪辑的可靠助手——闪迪创作者桌面固态硬盘,正是她信赖的得力搭档。它拥有高达 8TBiii 的海量存储空间,悉心承载她的每一段珍贵的非遗影像、对白录音与幕后记录,早已成为她高效整理与安心备份的数字仓库。此外,该产品拥有高达 1,000 MB/si 的读取速度,几乎无需等待即可调用素材,支持直接在盘内剪辑高码率视频——无需反复复制粘贴,无惧卡顿中断思路,在这方安静有序的工作空间里,她得以沉下心来,一帧帧打磨影像,让记录的故事沉淀为真正的作品。

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技艺因传承而不息,影像因记录而生动。在一次次奔赴与创作之间,王小潮用镜头倾听非遗的故事,也用每一帧细节连接过去与当下。她始终相信,非遗的传承从不是孤军奋战的旅程,每一部作品的诞生亦然——而闪迪创作者系列,正是她创作路上的默契伙伴,始终与她并肩,让热爱无惧奔波,让传承不被遗忘。

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SANDISK、闪迪和SANDISK标识是Sandisk Corporation或其附属公司在美国和/或其他国家/地区的注册商标或商标。所有其他标识为其各自所有者的财产。产品规格如有变更不再另行通知。文中所示图片可能与实际产品有异。


[i] 速度因产品和容量而异。基于内部测试;性能可能会根据主机设备、使用条件和其他因素有所不同。1MB = 1,000,000字节。

[ii] 需要兼容的设备。4K(4096 x 2160)视频支持可能因主机设备、文件属性和其他因素而异。

[iii] 1GB =1,000,000,000字节,  1TB = 1,000,000,000,000字节。用户实际存储容量可能偏低。

[iv] 基于内部测试。IPEC 60529 IP 65:基于测试能够承受3分钟的水流(30kPa ,持续3分钟);有限的灰尘接触不会影响设备运行。使用前必须保持设备清洁和干燥。

[v] 视频速度等级(V60),持续写入速度 60MB/s 是指性能设计支持 UHS 兼容设备进行实时视频摄录,请浏览 www.sdcard.org/consumers/speed

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作者:Cindy Chang,应用工程师

Tea Tran,应用工程师

摘要

步进电机对于需要平稳运动和高分辨率定位的精密应用至关重要。为了满足应用需求,必须深入了解全步进、半步进和微步进控制之间的差异。本文概述了微步进技术的基础知识,旨在帮助读者弥补相关知识缺口。

简介

步进电机准确度高且控制方案相对简单,因此广泛应用于工业、医疗和三轴定位系统应用,例如3D打印机和计算机数控(CNC)机器。虽然交流电机和无刷直流电机都能实现高准确度,但步进电机除了高准确度优势之外,还能在开环控制模式下运行,并能在低速时提供高扭矩输出。此外,相较于伺服电机,步进电机通常更具性价比且更简单。与有刷直流电机不同,步进电机能够在高扭矩下保持位置稳定。

微步进让电机以较小的增量移动,因此电机每转的离散定位点数量显著增加,电机噪声和振动相应地降低,是非常实用的步进电机控制方式。ADI公司的Trinamic运动控制技术包含步进电机驱动器IC、板级模块和完整的解决方案,能够实现高达256微步进的步进电机操作。

步进电机基础知识

电机结构

步进电机,常常又称为步进器,由磁转子和定子线圈组成。混合式两相步进电机的转子有两个磁杯,每个磁杯通常有50个齿,如图1所示。这些磁体的磁性相反,且位置相互错开。定子由两组线圈组成,这些线圈围绕中心转子分布在多个位置。按顺序给每相通电,电机就会旋转。

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1.混合式步进电机结构。(a) 8极定子。(b)永磁转子。

工作原理

步进电机通过将一整圈旋转分割成等距的步进来实现离散运动。例如,若一台步进电机每转拥有200个离散位置,则其步进角为1.8°。步进角等于360°除以全步进数。

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如图2所示,当电流通过电机线圈时,会产生一个磁场;该磁场会吸引或排斥永磁转子,从而驱动转子旋转,直至与磁场对齐。为了保持电机持续旋转,每个线圈必须交替通电,以确保磁场始终领先于转子位置。

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2.混合式步进电机操作。

全步进和半步进

为了更好地理解步进电机的步进行为,我们来分析一个简化的两相步进电机模型。该模型有一个磁极对,如图3所示。

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3.带有永磁转子的简化两相步进电机。

全步进模式

在全步进模式下,驱动器使用正电流或负电流为两个线圈通电。两相同时通电,以实现最大扭矩。切换线圈中电流的方向,会导致线圈绕轴旋转。切换模式(也称为换相)通常遵循图4所示的周期序列。

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4.两相步进电机的全步进模式。

全步进能够实现精确的步进、速度控制和高保持扭矩。此外,当电机高速运行时,全步进可以大大地提高电机的扭矩输出。然而,全步进可能导致振动过大并产生较大噪声,如图5所示。这种振动和噪声主要归因于电机位置的大幅跳变,这使得电机在到达目标位置时容易过冲,从而在特定速度下引发高共振现象并降低输出扭矩。

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5.全步进过冲和振铃。

拥有单个磁极对的简化电机采用全步进换相时,每转可以实现4个离散位置。若将这一概念扩展到拥有50个磁极对的电机,那么每转就能实现200个全步进。

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通过该设置,当转子的齿与线圈的磁场对齐时,电机可以精准定位到特定位置。

半步进模式

减小步长可以改善位置过冲、振动和噪声问题。如图6所示,通过采用其他电流状态可以减小步长。半步进模式将每个磁极对的转子位置数增加到8个,从而使位置分辨率加倍。电机驱动器通过单相和双相励磁的交替,实现半步进行为。半步进模式不仅提高了位置分辨率,还减少了振动。低速时旋转扭矩略有增加,但在新的半步进位置,电机的保持扭矩会减小。这通常被称为“增量扭矩”。

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6.两相步进电机的半步进模式。

尽管半步进模式带来了诸多改进,但仍存在一些问题。电机仍会发生较大的位置跳变,这意味着电机的旋转并非完全平稳。此问题在低速时尤其明显,这也是我们需要微步进的重要原因。

微步进

什么是微步进?

微步进是一种控制步进电机的方法,能够让电机旋转到全步进之间的多个中间位置。它通常用于实现更高的位置分辨率和更平稳的低速旋转。微步进通过将每个全步进分成多个等距的微步进来实现,如图7所示。提高微步分辨率可以减小步进距离,从而降低位置过冲和振铃,进而改善振动和噪声。

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7.微步进时通过每个线圈的电流。

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8.不同步进模式下电流波形和位置过冲/振铃的比较。

微步进工作原理

微步进的实现依赖于向电机提供正弦波形,如图8所示。电机驱动器利用电流调节将这些正弦波精确传送到每个电机线圈。然而,我们无法产生完美的正弦波。正弦波的质量,以及基于此的微步进质量,受限于步进驱动器的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的分辨率。ADI Trinamic的每款步进电机驱动器均配备至少8位的ADC和DAC,每个全步进最多可实现256个微步进。混合式步进电机通常每转有200个全步进,因此使用256个微步可实现每转最多51,200个离散位置。步进分辨率为0.00703125°,相当惊人。

关键考虑因素:位置准确度和增量扭矩

尽管微步进技术具有诸多优势,但也面临两个关键挑战:位置准确度和增量扭矩。

位置准确度是指电机的实际位置与目标位置之间的误差。微步进虽然能够通过增加离散位置数量提高位置分辨率,但并不能提高位置准确度。电机的准确度仍然取决于结构公差、电机负载以及驱动器向电机线圈准确提供所需电流水平的能力。无论是全步进还是微步进,这些限制因素都会影响电机的准确度。

增量扭矩是指当电机处于静止状态时,使其离开当前位置所需的扭矩量。使用全步进时,磁转子与电机线圈精准对齐,产生最大保持扭矩,此扭矩等于电机的额定保持扭矩。然而,当使用微步进时,增量扭矩会依据电机所处的微步进位置而相应地减小。

增量扭矩可利用公式4来近似计算:

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其中:

TINC:增量扭矩,单位为牛顿·米(N·m)

THOLD:全步进保持转矩,单位为牛顿·米(N·m)

SDR:分步比或以下最简分数的分母:

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可以通过几个例子来仔细说明这一定义。假设一个电机使用256个微步进,停止在一个半步进位置。

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SDR就是该最简分数的分母;因此,SDR为2。增量扭矩减小至电机保持扭矩的70.709%。

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再举一个例子,当电机停止在7/256微步位置时:

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因此,SDR为256,增量扭矩下降至电机保持扭矩的0.61%。

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表1总结了SDR与增量扭矩之间的关系。

1.增量扭矩

SDR

TINC / THOLD

1

100.00%

2

70.709%

4

38.267%

8

17.508%

16

9.801%

32

4.907%

64

2.454%

128

1.227%

256

0.614%

需要注意的是,虽然增量扭矩会降低电机在微步进位置的保持扭矩,但旋转扭矩基本不受影响。当电机旋转时,增量扭矩减小的影响不会表现出来。在实际应用中,如果需要高保持扭矩,用户应尽量将电机停在全步进或半步进位置。

常见微步进应用

许多使用步进电机的应用都可以从微步进技术获益。例如,在3D打印中,要实现高质量的打印效果,必须确保高位置分辨率并将振动降至最低。医疗成像和手术机器人需要安静的操作和精准的定位,进而可以确保患者感到舒适和安全。微步进技术可以满足这些要求。

此外,由于微步进的步长较小,位置过冲也显著减小。这带来了许多优点,包括振动更小、效率更高、运动更平稳。机械振动会消耗能量,还会给某些应用中(如数控铣床)造成额外的磨损并影响可靠性。通过减少机械振动和噪声,微步进技术还能减少与操作电机控制系统相关的成本和能源浪费。

目前,其应用范围较广泛,涵盖了医疗研究设备、阀门控制、气泵、闭路电视、机器人和工厂自动化等领域。

ADI Trinamic解决方案

ADI Trinamic的步进电机产品具备多种特性,能够帮助用户实现微步进控制。该系列的所有产品均支持高达256个微步进的分辨率。

此外,有些ADI Trinamic器件还具备MicroPlyer™技术,这是一种创新型微步进插值技术,旨在让老旧应用也能轻松享受微步进的高分辨率优势。

ADI Trinamic产品系列提供了完整、高效且小巧的解决方案,能够满足各种空间和性能需求。这些器件有助于降低步进电机应用的复杂性,并缩短上市时间。

MicroPlyer微步进插值器

256微步进的分辨率可能超出了某些制造商生产的步进驱动器的能力。幸运的是,ADI Trinamic的MicroPlyer技术支持将较低步进分辨率系统升级到256微步进,而无需修改运动控制逻辑。

MicroPlyer的工作原理是在步进脉冲之间加入额外的电流步进,同时精准控制位置和速度。该技术会测量前一步进周期的时间长度并将其分成若干相等部分,从而在步进脉冲之间进行时间插值。这会产生一个内部256微步进STEP信号来驱动电机。尽管输入的是低分辨率步进信号,但却能平稳地输出256微步进。因此,ADI Trinamic步进电机驱动器非常适合用来直接替换现有应用中的同类产品。

例如,设计人员可能希望升级16微步进驱动器和系统,实现更平稳的256微步进运动。如果使用步进角为1.8°的电机,期望速度为每秒10转(RPS),那么使用16微步进时,输入STEP信号须为32 kHz。通常,对于支持256微步进的200全步进电机,需要512 kHz的信号频率才能实现10 RPS的转速。对于某些主机控制器或MCU来说,此频率可能过高。在这种情况下,设计人员可以采用支持MicroPlyer的ADI Trinamic驱动器,这样就能继续使用32 kHz STEP信号。ADI Trinamic驱动器可以对STEP信号进行插值处理,从而实现256微步进的高分辨率运动控制,如图9所示。

TMC224036 V2 A rms+智能集成步进驱动器,带有S/DSPI)与TMC524036 V2 A rms+智能集成步进驱动器和控制器)

ADI公司的TMC2240TMC5240是智能、高性能、两相步进电机驱动器IC,具有串行通信接口(SPI、UART)、丰富的诊断功能以及采用MicroPlyer技术的微步进插值特性。这些驱动器IC结合了基于256微步进的先进步进电机驱动器、内置索引器,以及两个完全集成的36 V、3.0 AMAX H桥,并具备无损耗式集成电流检测(ICS)功能。TMC2240和TMC5240凭借出色的运动和电流控制能力,能够实现平稳、安静的步进电机运动。这两款器件还具备全套ADI Trinamic特性,包括提高能效的CoolStep™、无传感器负载和失速检测(StallGuard2™/StallGuard4™)、低噪声运行(StealthChop2)和降低纹波的电流控制(SpreadCycle™)。SpreadCycle和StealthChop2斩波模式支持在非常宽的速度范围内实现最低噪声运行,可以在SpreadCycle和StealthChop2之间自动切换。ADI Trinamic的先进StealthChop2斩波可确保无噪声运行,同时提供出色的效率和电机扭矩。TMC5240是一款cDriver™ IC,通过集成运动控制器,超越了传统电机驱动器,简化了系统架构。其中集成的8点运动斜坡允许用户设置期望的位置和运动曲线,从而尽量减少抖动,并分担必要的计算工作,减轻主机控制器的负担。

这些产品拥有诊断和保护功能,例如短路或过流保护、热关断和欠压保护(UVLO)。在热关断和UVLO事件期间,驱动器会被禁用,以防止器件受损。此外,这些器件还支持测量一个外部模拟输入、评估驱动器温度和估算电机温度的功能。

高集成度、高能效和小尺寸有利于打造小型化的可扩展系统,从而实现经济高效的解决方案。其中还内置电流检测功能,因而无需庞大的外部电流检测电阻。完整的解决方案不仅性能出色,而且还大大降低了学习难度。

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9.MicroPlyer微步进插值器的简化示例,支持从全步进到16微步进的插值。

这两款产品均可用于医疗器械、实验室和工厂自动化、闭路电视、安防、3D打印机等领域。

TMC2160(双极步进电机高压驱动器)与TMC5160(双极步进电机高压驱动器和运动控制器)

TMC2160TMC5160是高功率、两相步进电机驱动器IC,配备串行通信接口(STEP/DIR、SPI、UART),支持256微步进分辨率,并采用MicroPlyer技术实现微步进插值。这些IC集成了ADI Trinamic的多种先进功能,包括CoolStep、StealthChop2、StallGuard2和SpreadCycle,以进一步优化驱动器性能。TMC5160是一款集成运动控制器的cDriver IC,采用了SixPoint™斜坡技术,不仅能够实现更快速的定位,还能有效缓解梯形斜坡引起的共振问题。

这些IC没有集成FET,用户可以灵活地选择FET来适应大电流和/或高电压应用场景。这种多功能性使其适用于电池供电系统以及高压工业系统等广泛应用。

这两款产品均可用于医疗、纺织、机器人、工业驱动、闭路电视、安防、工厂自动化等领域。

TMC2300(两相步进电机低压驱动器)

TMC2300是一款用于两相电池供电步进电机的低压步进电机驱动器。除了CoolStep、StealthChop2、StallGuard4和SpreadCycle特性之外,该驱动器还支持256微步进分辨率。StealthChop2能够为便携式、家庭和办公应用带来安静的运动控制体验。TMC2300采用STEP/DIR接口,支持高达256微步进,可通过可选的UART接口可进行高级配置。高效率功率级和0.03 µA的微小待机电流,有助于延长电池寿命。该驱动器使用两节AA电池或一节锂离子电池,最低放电电压为2.0 V。

TMC2300驱动器采用小型3 mm × 3 mm封装,能够提供高电机电流,适用于物联网、手持设备、电池供电设备和移动医疗器械。

结论

微步进在各种步进电机应用中都展现出诸多优势。结合微步进技术与ADI Trinamic解决方案,可以有效满足高效率、精准定位和极低噪声应用的要求。ADI Trinamic的所有步进电机产品均支持256微步进,因此对现有系统进行微步进升级变得十分简便。

参考文献

1 George Beauchemin。“Microstepping Myths”机械设计75,第19期,2003年10月。

关于ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司,致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁,以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案,推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展,应对气候变化挑战,并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司2024财年收入超过90亿美元,全球员工约2.4万人。ADI助力创新者不断超越一切可能。更多信息,请访问www.analog.com/cn

作者简介

Cindy Chang是ADI公司中心应用部门的应用工程师。她毕业于加州大学洛杉矶分校,获得电气工程学士学位,2022年7月加入ADI公司。

Tea Tran是ADI公司中心应用部门的应用工程师,毕业于加州州立理工大学圣路易斯奥比斯波分校,获得电气工程学士学位,2022年7月加入ADI公司。

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全球消费电子与家电领导品牌海信,以"无界"为主题举办了2025年激光显示技术与产业发展大会,旨在庆祝十年创新成果,并重申其突破显示技术界限的愿景。

"无界"诠释了激光显示的精神内核 —— 尺寸跨度从65英寸直抵300英寸,应用场景从家庭延伸至车载、影院及工业领域。过去十年,激光显示技术完成华丽转身,从新兴概念跃升为全球电视行业焦点,从小众探索蜕变为全球共享的生态体系。

Technavio的2025年报告表明,全球投影机市场持续增长,2020至2023年连续三年扩容,这一市场态势进一步坐实了海信的领先地位。Omdia最新发布的2025年上半年报告显示,2019年至2025年上半年,海信激光电视全球出货量始终位居榜首,2025年上半年市场份额高达70.0%。2025年1月至8月,海信激光产品在中国和日本以外的海外市场,销量增长85%,销售额增长64%,全球领导地位日益凸显。

会上,海信展示了体现"无界"理念的全球产品阵容。已在海外上市的L9Q三色激光电视和C2 Ultra三色激光微投,将影院级沉浸体验与大屏娱乐带进家庭。其中,L9Q激光电视由海信联合巴黎歌剧院(Opéra de Paris)与帝瓦雷(Devialet)共同研发,支持80至200英寸巨幕显示,亮度达5000 ANSI流明,对比度为5000:1,并通过了IMAX Enhanced和杜比视界(Dolby Vision)认证,将家庭影音体验推上新的高度。专为Xbox打造的C2 Ultra,可投射高达300英寸画面,具备超低延迟与鲜活画质,能满足玩家和影迷需求。

此外,海信还推出全球首款一体化可卷曲激光电视,创造性地将屏幕与引擎合二为一,无需电视柜,也不用预安装勘测,可完美融入家居环境,真正实现从内到外的美学升级。

海信不断在尺寸、色彩、形态和观看体验上突破边界,进一步巩固其全球科技先锋和生活方式引领者的地位,推动行业迈向全新的"无界"显示时代。

关于海信

海信成立于1969年,是全球知名家电与消费电子企业,业务覆盖160多个国家和地区,专注于提供高质量的多媒体产品、家电和智能IT解决方案。根据Omdia数据,2023年至2025年上半年,海信在100英寸及以上电视领域稳居全球榜首。作为2026年国际足联世界杯™官方赞助商,海信致力于通过全球体育合作,与世界各地观众建立联系。

稿源:美通社

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以用户为导向的极致创新获国际认可,vivo人文科技战略持续赋能品牌价值提升

9月16日,凯度在上海1862时尚艺术中心以 "新智品牌力" 为主题,隆重举办2025年凯度BrandZ中国品牌盛典暨最具价值中国品牌100强发布会。vivo连续第二年强势登榜,以59.89亿美元的品牌价值位列第34名,较去年实现稳健增长。凭借在5G通信、人工智能、移动影像等领域的持续创新,vivo还荣获 "凯度BrandZ创新明星品牌——产品创新奖" ,再次彰显其行业领先的创新实力。

2025年恰逢vivo公司成立三十周年。三十年来,vivo始终坚持以用户为导向,将人的关切置于首位,依托 "自研"与"共研" 双轮驱动的研发战略,以长期主义精神多次穿越行业周期,持续为用户带来超越预期的产品与服务。

在技术布局方面,vivo围绕设计、影像、系统、性能四大长赛道,推出自研技术品牌"蓝科技",涵盖蓝晶芯片技术栈、蓝海续航系统、蓝心大模型、蓝河操作系统、蓝图影像等多项核心创新。这些技术不仅构建了vivo的差异化竞争力,也成为其实现用户导向型创新的坚实支撑。

这些技术优势也迅速转化为产品端的强劲表现。伴随演唱会市场的持续升温,vivo影像旗舰X200 Ultra凭借卓越的远摄与夜景能力,被用户誉为"演唱会神器"。该产品不仅体现了"蓝科技"与长赛道研发的成功落地,更成为vivo超预期满足用户极致需求的标杆之作。预计今年10月,vivo即将发布X300系列,重新定义行业影像旗舰体验标准,强势助力vivo在高端市场的持续突破。

近期,vivo发布混合现实头显产品vivo Vision探索版,推动混合现实技术从实验室走向日常应用场景,为用户开启一扇通往全新数字世界的大门。vivo Vision的发布,标志着vivo成为国内首家以硬件厂商底层能力构建完整混合现实体验的科技公司,也是中国首家同时布局手机与MR设备的科技企业,初步实现了从内容创作到终端体验的"生态闭环"。

在全球市场方面,vivo以"More Local, More Global"为核心理念,致力于将全球统一的商业逻辑与本土化执行策略深度融合。以用户洞察驱动产品创新与服务升级。其在东南亚等市场的成功,正是基于对区域需求的精准响应与快速落地。同时,vivo完善的零售和服务网络,提供本土化的高效率服务,进一步巩固了品牌在"有意义的差异化"方面的认知优势。

展望未来,vivo将继续坚持"科技照亮美好未来"的初心,以用户为中心,以创新为引擎,在全球舞台上持续展现中国品牌的智慧与力量。

稿源:美通社

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美的集团股份有限公司(以下简称“美的集团”)与华为技术有限公司(以下简称“华为”)签署战略合作协议。根据协议,双方将充分发挥各自在科技产业与信息通信领域的优势,围绕企业管理、AIGC、ICT基础建设、绿色低碳、云业务、产品研发及国际化等多个关键领域开展深度合作,共建星闪和开源鸿蒙生态,携手打造创新协同发展新范式。

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美的集团与华为签署战略合作协议

美的集团董事长兼总裁方洪波、美的集团副总裁兼智能家居事业群总裁赵磊、美的集团企业业务总裁王新亮、美的集团AI研究院院长徐翼,华为监事会主席郭平、上海海思CEO高戟、华为广东政企总经理王宏有、华为终端OEM生态产品领域总经理杨海松出席并见证签约。美的集团副总裁兼CDO张小懿、华为中国区副总裁、广东代表处代表曹海晨分别代表双方签约。

在AIGC领域,双方将聚焦“技术赋能+场景落地”双核心,探索AI在智能家居、智能制造等场景的前沿应用,携手驱动技术创新,全面拥抱人工智能时代的变革与机遇。在智慧工厂领域,基于美的自研的视觉大模型算法平台,结合昇腾AI视觉检测技术,提升生产效率与产品质量稳定性。在智慧家庭领域,双方深化全屋智能合作,实现跨品牌设备协同与场景联动,共创鸿蒙智选产品,并加强互联互通标准共建,推动智慧家庭体验升级。

美的集团董事长兼总裁方洪波表示:“美的核心布局智能家居、智慧工厂、智慧楼宇、智慧医院等领域,所有这些都离不开连接与计算技术的支撑。双方通过联合创新输出可复制的‘AI + 产业’解决方案,将为更多客户的数字化转型提供实践参考。”

华为监事会主席郭平指出:“双方此次合作共同探索科技与产业融合的新路径,为行业发展树立新的标杆,为用户带来更优质的产品与服务体验。”

此次战略合作协议的签署,标志着美的集团与华为的合作进入全新阶段,双方将以此次合作为契机,持续深化技术协同与场景创新,为行业发展与社会进步贡献力量。

来源:华为

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在华为全联接大会2025(HUAWEI CONNECT 2025)上,华为宣布HarmonyOS 5终端设备数量已突破1700万台,鸿蒙生态全速进击发展,AI全场景体验全面升级,并正式启动“天工计划”,未来将投入10亿元人民币资金与资源,全面支持鸿蒙AI生态创新,携手开发者共同迈进鸿蒙AI新阶段。

华为终端云服务总裁朱勇刚表示,“鸿蒙生态的快速成长,是中国科技产业协同创新的一次集体冲锋。华为与伙伴和开发者一起,把不可能变为现实。”鸿蒙不仅通过分布式能力实现全场景互联,更从系统底层融入原生AI支持。随着“天工计划”推出,朱勇刚呼吁更多伙伴和开发者拥抱鸿蒙、拥抱AI,也欢迎校园开发者和大学生加入,共创鸿蒙AI,“你们是AI的未来,AI也是你们的未来”。

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华为终端云服务总裁 朱勇刚

All in HarmonyOS:一个系统一个生态,全场景智能体验

鸿蒙生态是基于 OpenHarmony 共建共享的生态。OpenHarmony开源5年来,代码行超1.3亿,社区贡献者有9200多位,推出了1300 多款软硬件产品和70多款行业发行版,覆盖金融、交通、教育、能源、航天、消费电子等领域,开源鸿蒙已成为千行万业的数字底座。

基于OpenHarmony打造的鸿蒙操作系统,生而不同,它凭借“一个系统一个生态”的架构,真正实现了多终端、全场景的无缝打通。鸿蒙还组织操作系统与应用生态领域最大规模的联合创新,打造了碰一碰、实况窗、安全访问等70多种创新体验。

今年以来,华为终端产品全面搭载鸿蒙5操作系统,涵盖手机、电脑、平板、手表、智慧屏等品类。鸿蒙的全场景智能体验,突破了原有技术场景,不断进化。例如Pura X首次引入了真人感交互的小艺;MateBook Fold非凡大师搭载鸿蒙AI,并实现应用生态融合;Mate XTs则带来了PC级应用和交互体验,将超级移动生产力装进口袋;而智慧屏MateTV则带来了华为灵犀指向遥控、AI搜片等创新体验。

行百里者半九十,鸿蒙仍在发展的路上,鸿蒙高度重视用户体验与反馈。目前已累计收到超过1000万条用户建议, 96%以上实现快速闭环,鸿蒙正在变得越来越好。伴随“鸿蒙心声计划——反馈有礼活动”上线,所有使用搭载HarmonyOS 5设备的消费者,每反馈一个问题或需求,不仅可以获得定制勋章,还有机会可以获得鸿蒙手机、平板等奖品。

Harmony Intelligence:更高阶的AI全场景体验,小艺十八般武艺,强得飞起!

AI智能体正成为鸿蒙生态进化的重要方向,借助“天工计划”,华为将支持开发者构建更多AI元服务、意图框架与智能体。鸿蒙AI原生和全场景互联的基因,将会带来更高阶的AI全场景体验,颠覆信息和服务获取的方式。

目前正在测试的小艺任务空间功能,可自主调度120多种对接工具和三方智能体,覆盖办公写作、出行规划、创意策划等8大类高频场景,实现复杂任务A2A自动处理。例如,在办公写作场景,小艺只用20分钟左右就能生成一份图文并茂、分章节的万字报告。小艺会调用专业数据库和公开信息,数据信息来源可靠,并可以生成PPT,保存到本地。小艺“三百六十行”,行行都能行!

更聪明的智慧助手能够感知你的情绪。小艺在情绪感知和多设备协同方面也取得显著进展,目前已支持11类情绪识别,可在不同场景中实现拟人化交互与服务响应。例如,早上打开车门上车的时候,小艺会以欢快的情绪打招呼;跑步的时候会告诉你运动数据,提醒你注意心率过高,会惊讶赞叹,也会专业严肃;难过的时候也会与你共情,帮你转移情绪。

而依托“小艺大脑”,鸿蒙实现了跨设备的统一决策调度和无感任务流转,让最合适的设备在最合适的位置做出应答和处理。例如,开车时突发灵感,直接说小艺帮我记录,小艺大脑会让车机小艺做出应答,并调用手机备忘录将内容记录下来。

为进一步降低智能体开发门槛,华为推出全新的小艺智能体开放平台,提供4种开发模式、50多种开发组件能力,支持自然对话创建智能体。并开放10个AI领域Kit、11类AI控件、240+标准意图,全面赋能开发者高效构建AI能力与智能体,为AI Agent提供创新沃土。在鸿蒙天工计划的助力下,华为将与伙伴、者共同加速孵化超过1万个AI原生的元服务、1千多种意图框架/MCP、5千多个智能体。

春华秋实,鸿蒙生态已经穿越了微笑曲线的底部,进入快速成长期。随着“天工计划”全面实施,华为将与开发者及合作伙伴共同加速AI Agent生态繁荣。在一起,全速进击,让鸿蒙更精彩!

2025年9月18-20日,第十届华为全联接大会在上海世博展览馆及世博中心举办。本届大会以“跃升行业智能化”为主题,通过“战略全景-产业技术-生态发展”的三维视角,阐释华为全面智能化战略的最新举措,并发布全新的数智基础设施产品、行业场景化解决方案、开发工具等。欲了解更多详情,请参阅华为全联接大会官网:www.huawei.com/cn/events/huaweiconnect

来源:华为

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作者:电子创新网张国斌

RISC-V作为一种开放指令集架构(ISA)标准,近年来在全球范围内得到了广泛关注和快速发展,而RISC-V在中国更是取得了爆发式发展!2024 年全球基于 RISC-V 的芯片出货量已突破百亿颗,其中中国贡献率超过 50%,并在人工智能、高性能计算、智能网联汽车等高价值赛道率先实现批量落地。

RISC-V 国际基金会首席执行官 Andrea Gallo 预测到 2031 年,RISC-V 赋能的系统级芯片(SoC)出货量将突破 200 亿颗,市场渗透率超过 25%。RISC-V 芯片基于开放指令集架构设计,核心设计理念类似 “乐高积木”,通过自由组合基础模块,能灵活打造满足不同需求的芯片产品。

目前,中国RISC-V相关企业的产品已经覆盖从嵌入式到边缘智能到桌面PC甚至服务器、汽车电子等广大领域,中国也已经成立了多个RISC-V相关的产业联盟和研究机构,如中国RISC-V产业联盟(CRVIC)、中国开放指令生态(RISC-V)联盟、上海开放处理器产业创新中心(SOPIC)等等,这些联盟或者组织有力推动了RISC-V技术的研发、应用和生态建设。

曾经RISC-V被诟病最多的就是生态建设,但是现在RISC-V生态已经有了长足进步,在开发工具方面,国内企业和研究机构正在开发和完善RISC-V的开发工具链,包括编译器、调试器、仿真器等,以降低开发门槛,提高开发效率。在软件生态方面,RISC-V的软件生态也在逐步完善,国内企业正在推动Linux、FreeRTOS等操作系统在RISC-V平台上的移植和优化,同时也在开发各种应用软件和中间件。

此外,为了培养RISC-V相关的人才,国内多所高校和培训机构开设了RISC-V相关的课程和培训项目,为产业发展提供了人才支持。中国企业和研究机构也积极参与RISC-V国际标准的制定,通过贡献技术成果和参与标准讨论,提升在国际RISC-V生态中的影响力。

而且国内企业与国际RISC-V社区和企业开展了广泛的合作,共同推动RISC-V技术的发展。例如,一些国内企业与RISC-V基金会合作,参与全球范围内的RISC-V项目,中国已经有多人成为RISC-V推广大使

芯来被收购进一步催热中国RISC-V产业

近日,有号称“中国IP第一股”的芯原股份全资收购本土RISC-V重要IP供应商芯来科技,也将本土RISC-V产业发展推向新的高度,这个收购也说明重要的RISC-V产业资源已经成为资本眼中的香饽饽。

芯来科技成立于 2018 年,是国内RISC-V主力供应商,公司构建了 N/U、NX/UX 四大通用产品线及 NSNA、NI 三大专用产品线,全面覆盖从 IoT 到高性能计算的多种应用场景。近年来,芯来在汽车电子与 AI 领域快速落地,相关 IP 已在多款车规与智能芯片中实现量产,展现出在性能、可靠性与安全性方面的显著优势。目前,芯来已服务超 300 家客户,广泛布局于 AI、汽车、通信、工业控制等核心领域,并持续推动全球 RISC-V 生态发展。

除了芯来科技,国内在RISC-V领域深耕的还有很多企业,其中有代表性的有阿里巴巴达摩院、进迭时空、时擎科技、睿思芯科、蓝芯算力、隼瞻科技、赛昉科技、中科蓝讯、国芯科技等。

作为国内半导体最大增量市场,粤港澳大湾区的广阔应用市场和重大产业项目集群,为 RISC-V 的发展提供了肥沃土壤。我们注意到多家 RISC-V领军企业都参展了将于10 月 15 - 17 日召开的湾区半导体产业生态博览会(简称 “湾芯展”),阿里巴巴达摩院、芯来科技、进迭时空、时擎科技、睿思芯科、蓝芯算力、隼瞻科技等都将在本次展会展示最新的RISC-V产品和解决方案 。

此外,在此次湾芯展期间,还将举办 RISC-V 生态发展论坛。该论坛聚焦基于 RISC-V 架构的 IC 设计开发生态,特邀 RISC-V 开源社区头部企业及行业专家共同探讨与分享真知灼见。内容涵盖 RISC-V 产业生态、技术发展趋势,以及基于 RISC-V 架构的处理器 IP 及 IC 设计挑战、高性能计算和 AI 应用解决方案、边缘 AI 计算和场景应用等,为推动 RISC-V 产业生态协同发展与技术突破注入新动力。蓝芯算力、开芯院、阿里达摩院、睿思芯科、隼瞻科技等企业将在论坛上发表演讲,这是论坛议题,从这个论坛大家也可以了解到RISC-V的最新发展趋势,欢迎扫码报名免费参会!

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从这些参展企业的情况可以看出,RISC-V 在本土的发展呈现出蓬勃向上的态势。在技术层面,不断有新的处理器产品推出,性能持续提升,并且向 AI 加速、车载、高速互联等新兴领域拓展;在应用方面,已经广泛覆盖智能终端、网络通讯、工业控制、汽车电子、云计算、数据中心等多个领域,并且在高价值赛道实现了批量落地。

展望未来,我们认为RISC-V 有望在更多领域实现突破和应用。随着其技术的不断成熟和生态的日益完善,RISC-V 有潜力成为下一代主流架构平台,特别是在人工智能、大数据、物联网等新兴技术快速发展的背景下,对芯片的灵活性、定制化和高性能提出了更高要求,RISC-V 的开源、灵活可定制的特性使其能够更好地满足这些需求。然而,RISC-V 要想在主流市场占据更大份额,仍面临一些挑战,但总体而言,RISC-V 的发展前景广阔,将为全球半导体产业和科技创新带来新的机遇和活力,欢迎报名参会湾芯展,现场了解RISC-V发展动态。

观众预登记正式开启!

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“码”上预登记▲

免费观展,解锁多重好礼!

湾芯展介绍

湾区半导体产业生态博览会(简称 “湾芯展”)作为半导体行业的年度盛会,将于 2025 年 10 月 15 - 17 日在深圳会展中心(福田)隆重举行。本届湾芯展以 “芯启未来,智创生态” 为主题,预计展出 60000㎡展览面积,吸引 600 多家参展企业与 60000 多名专业观众参与,并举办 30 + 专业论坛。其规模和影响力不断扩大,已成为汇聚全球半导体产业链头部企业与创新力量、共探行业趋势与方向的重要平台。

注:本文为原创文章,未经作者授权严禁转载或部分摘录切割使用,否则我们将保留侵权追诉的权利

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winniewei

作者:电子创新网张国斌

诞生于上世纪60年的超宽带(UWB,Ultra Wideband)技术正在经历一次从“定位”到“全能连接”的跃迁。过去几年,业界更多将UWB视为“厘米级高精度定位”的代名词——无论是工业工厂的资产追踪,还是消费类电子的室内定位,都以此为核心。但如今,它的应用正从定位向全能连接发展。

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在最近召开的IOTE展的Qorvo展台上,丰富的UWB应用展示让我们看到了这个技术广阔的发展潜力。例如,这个利用UWB传输无损音频的演示可能会取代目前高保真音响中传统的连接方式。

张国斌的芯时空
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Qorvo资深市场经理俞诗鲲在接受电子创新网专访时表示,目前UWB在高端智能手机的渗透率已接近100%。预计到2026年,旗舰机型将普遍标配UWB,推动其成为智能终端的“基础能力”,这意味着智能家居、可穿戴设备、门锁、汽车钥匙等外围生态将全面被拉动。

而在产业端,UWB已经被主流Wi-Fi路由器/AP厂商纳入标准配置,形成骨干网络。这意味着跨行业厂商只需“外挂一个UWB模组”即可快速进入厘米级定位和安全接入的市场,降低了门槛。

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Qorvo资深市场经理俞诗鲲

“UWB正超越定位,逐步渗透至 安全接入(数字钥匙/门锁)、低延时音频传输、微型雷达与成像 等新场景。它不再是“单点功能”,而是成为下一代无线连接底座。”他指出。

换句话说,UWB的发展正从“功能性补充”变成“系统性能力”。

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Qorvo展示的UWB板卡和应用方案

应用趋势:多场景共振

俞诗鲲表示智能手机厂商(苹果、三星、华为等)几乎已将UWB作为旗舰机的标配功能。这一趋势的意义在于当手机普及某项功能,整个消费电子生态将随之扩张。手机厂商的推动,使得UWB在TWS耳机、手表、笔电、甚至家电控制中快速扩展,逐渐成为“通用近场通信与控制”的底层协议。

而汽车则成为当前UWB最热的落地市场之一,UWB主要用于数字钥匙与车内感知,俞诗鲲表示CCC(Car Connectivity Consortium)已将UWB纳入标准,国内新势力和国际车厂正在大规模导入。它不仅提供“靠近解锁”,还能支持前后备箱踢脚感应、精准口袋识别等功能,体验远超蓝牙。

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小米 YU7 汽车支持 UWB:无感开锁车门,站立三秒前备箱自动开启

俞诗鲲表示车内监测方面,通过UWB雷达,能够检测儿童遗留、驾驶员心率与呼吸,从而延伸到疲劳驾驶检测,未来与毫米波的融合(UWB+77GHz)将进一步强化安全性。

此外,Aliro将UWB引入智能门锁,并被写入CSA标准。未来的智能家居不仅能通过手机/手表无感解锁,还能实现“多设备无缝授权”,这将成为家庭安全的新标配。

还有,他指出UWB在煤矿、仓储、工厂等场景的普及度正在快速增长。相较传统RFID或Wi-Fi定位,UWB能在复杂金属/反射环境下维持厘米级精度,并支持上千节点规模,成为工业数字化升级的重要工具。

UWB将在音频领域大放异彩!

俞诗鲲表示UWB一个最有意思的发展方向是无压缩、低延时音频传输,相比蓝牙/Wi-Fi,UWB拥有500MHz带宽,可实现无损音质传输;其延迟可控在5ms以内,满足舞台演出与专业音乐人需求;此外,UWB抗干扰能力强,适用于嘈杂的演艺和赛事环境,这为UWB打开了“专业音频”与“消费级影音”的新市场。

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他透露,在高保真信号领域拥有国际影响力的深圳旷世科技正在与Qorvo合作开发利用UWB传输无损音频的HIFI 音箱,它可以提供更好的发烧级音响体验。

他表示作为全球领先的射频解决方案供应商,Qorvo在UWB上的布局并非“单点突破”,而是系统性推进:主要是做全生态覆盖。从手机到路由器到汽车都覆盖,在手机端与高端厂商深度合作,确保UWB成为旗舰机的标配;此外,在路由器/AP端,与全球Top4网络设备商合作,将UWB嵌入基础设施;在汽车端,既深耕数字钥匙,也探索车内监测与传感融合。

Qorvo在2025年3月推出了第三代首款全集成低功耗超宽带(UWB)片上系统QM35825,这款高性能、超低功耗SoC凭借基于雷达的传感技术实现精准定位追踪,适用于存在检测自动化、家用安全门禁、非接触式生命体征监测,以及个性化内容体验等场景。

“这里的全集成指它集成了 UWB收发器、MCU、前端放大器,支持双向测距(TWR)、TDOA、AoA等全定位协议,支持厘米级定位精度;发射功率达104dBm,并拥有片上人工智能(AI)及机器学习(ML)处理能力,显著提升测距精度与稳定性,适用于智能门锁、数字车钥匙、安防雷达、智慧医疗与家庭健康等。”他指出,“QM35825评估和开发套件将于6月起通过Qorvo全球分销商发售,套件包含完整的可配置软件包,以及示例应用和开发者工具。”

他表示Qorvo的策略是不仅强化厘米级定位能力,还积极推动安全接入、音频传输、雷达成像等新兴应用。还与头部智能门锁厂商、音频厂商合作,形成消费级突破口。

此外,Qorvo还积极参与Aliro、CSA、CCC等国际标准,确保Qorvo方案与全球主流生态兼容。实现多协议并行(如与Matter/Wi-Fi/BLE共存),保证平滑过渡,解决存量设备兼容问题。

目前已经有多家公司开发出UWB芯片,在同质化风险下,Qorvo通过“系统级解决方案”与“一站式生态支持”来拉开差距,帮助客户快速落地应用,而非仅提供单一芯片。

展望未来,他表示UWB未来会走向“隐形底座”,从产业发展的规律来看,UWB的未来大致会有三个阶段:1、高端渗透 → 普及化,就是手机、汽车、路由器等“高端设备”率先全面普及UWB,随后逐步下沉至中低端市场。

2、应用单点 → 生态共振,即从定位、钥匙、门锁、音频等单一应用,逐步融合成跨场景的“多模态交互”。最终UWB可能成为 智能终端+智能空间的隐形底层协议。

3、融合发展 → 连接基石。就是与毫米波、AI算法、边缘计算等技术融合,UWB将不只是通信或定位手段,而是成为 车、家、工业等“空间计算”的重要基石。

可以说随着产业的努力,UWB已经完成了从“技术探索”到“产业落地”的关键转折。手机普及、AP基础设施搭建、汽车与家居应用扩张,正在将其推向新的高度。Qorvo的产品策略十分清晰:就是以标准为纽带,以应用为突破口,以系统方案构建生态。他表示在未来,UWB很可能会像Wi-Fi和蓝牙一样,成为一项“不被用户感知,但无处不在”的基础能力。

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