PI发布 MotorXpert v3.0：智能化电机驱动设计与调试工具
现今全球对高效电机驱动系统的需求持续攀升，电机作为核心部件，其应用领域不断拓展，从日常家用电器、汽车到复杂的工业设备，电机无处不在。然而，设计与调试满足高效需求的电机驱动系统极具挑战，涉及到硬件与软件的深度融合。在此背景下，深耕于高压集成电路高能效功率变换领域的知名公司Power Integrations（PI）发布了 MotorXpert 3.0 软件，该软件专门用于对采用 PI 公司 BridgeSwitch 系列电机驱动器 IC 的无刷直流逆变器进行配置、控制与检测。相比上一代软件，本次发布的MotorXpert 3.0特别针对BridgeSwitch-2进行了相应的升级。含有PI的无分流检测电路和无传感器磁场定向控制(FOC)技术，并增加了对高级调制方式和任何负载条件下电机能够无条件启动的支持，同时也对主机用户界面和调试工具进行了重大改进。为当下急切的高效电机驱动系统需求，带来全新解决方案。同时为软、硬件工程师搭建起沟通的桥梁，简化电机调试工作。PI资深技术培训经理阎金光在发布会上对其进行了详细解读。
界面简单直观 便于操作
MotorXpert 3.0的软件界面非常直观，便于上手。界面上设有在线提示窗口，光标移至相关位置，即时显示功能说明，方便操作。界面左侧导览栏依据电机调试顺序设置，便于工程师进行配置与对各个工作阶段的调试。且控制面板布局简单，清晰呈现电机速度、电流、目标参数等信息，并用圆饼图展示运行状态，状态栏显示保护、过流过压等工作状态。
创新技术赋能精准控制
MotorXpert 3.0 集成了无分流检测电路和无传感器磁场定向控制（FOC）技术，突破了传统电机控制依赖电流传感器的局限。通过内置的复杂数学算法，能利用 BridgeSwitch IC 的信息构建精确反馈信号，实现对电机开关模式的实时控制。这种无感应反馈机制不仅提升了电机运行的稳定性，还降低了硬件成本。
软件新增的两相调制模式，为高温环境下运行的设备（如热水循环泵）提供了更优的解决方案。新的调制方式可将逆变器开关损耗降低 33%，通过减少开关损耗提高电机效率，同时在逆变器温度与扭矩纹波之间实现良好的平衡，有助于降低散热器和外壳成本。
强大功能提升调试效率
运行示波仪功能是 MotorXpert 3.0 的一大亮点。它如同一个虚拟示波器，工程师可以实时监控电流、电压、转速等关键参数的波形数据。不仅如此，它还能抓取实时事件，如过温、过压、过流保护等，展示电机在不同环境下的动态响应。以空调室外机风扇为例，当遇到逆风时，风扇转速和电流会发生动态变化，运行示波仪能清晰呈现电机应对这些负载变化的响应特性，帮助工程师快速调试电机并优化性能，大大提高了调试的精度和效率。
双模式满足多元需求：为满足不同用户需求，MotorXpert 3.0 提供了缺省模式和专家模式两种操作。缺省模式设计简洁，适合不太熟悉电机设计的工程师。用户只需调整一些基本参数，软件就能自动完成其他必要的参数设置，让电机调试变得轻松简单。而专家模式则为经验丰富的工程师提供了更多控制选项，允许他们深入调整电机的细节参数，实现更高精度的性能优化。
高度兼容加速开发进程
MotorXpert 3.0支持多种MCU平台，并提供详细的软件代码移植指南，使得开发人员可以轻松在不同的MCU之间进行切换。通过通用C语言实现，软件符合MISRA标准，确保了高效的跨平台移植。无论是低成本的MCU，还是高性能的MCU，MotorXpert 3.0都能提供优异的支持，适应多样化的硬件平台需求。
电机调试全流程把控
可以这样说，MotorXpert 3.0 可协助工程师完成各个工作阶段的调试，包括设置、电机配置、启动调试、闭环调试。该软件充分发挥了BridgeSwitch-2的关键性能，如电流监测、无感相电流检测、故障报告、睡眠模式等。以调试阶段为例，电机的启动过程通常会经历开环控制阶段，这意味着在没有反馈的情况下，电机需要根据设置的初始参数进行调节。启动时，由于转子位置是随机的，因此必须对不同的转子位置进行调整。一旦电机启动成功，系统会进入闭环控制阶段，此时电机的转速、扭矩和位置会根据设定的比例和参数进行调节，以实现更精确的控制。MotorXpert 3.0通过实时监测电流变化并根据需求进行优化调整，确保电机在闭环控制过程中不会发生过流现象。
优化家电性能与用户体验
在欧盟对家电设备待机功耗要求日益严格（必须小于 300 毫瓦）的背景下，MotorXpert 3.0 在优化家电电机驱动系统方面发挥了重要作用。在无刷直流电机应用方面，它能提高电机效率、降低电磁干扰与噪音。以传统吊扇为例，其原本效率低、噪音大，搭配 MotorXpert 3.0 操作后，效率显著提升，噪音明显降低。对于排油烟机和暖通空调等家电，该软件能助于实现更平稳、低噪音的运行，提升了用户体验。
寿命预测与故障检测保障可靠性
在家电应用中，MotorXpert 3.0 引入了电机寿命预估与故障预测的创新功能。通过实时监控电机运行状态，它能够在电机出现故障前预测其寿命，提示用户提前进行维护或更换电机。这一功能在市场上尚属首创，有效减少了电器故障对用户的影响，提升了家电的可靠性。
MotorXpert 3.0 软件凭借其创新技术、强大功能、高度兼容性以及对家电性能和可靠性的优化，为家电、工业设备等领域的电机控制提供了高效、精准的解决方案。不仅简化了电机设计和调试过程，还为不同需求的工程师提供了有力支持，加速了产品的上市进程。
