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智能家电研发提出了哪些要求?
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智能家电研发提出了哪些要求?

2022-07-05 17:16:13 来源:半导体器件应用网 点击:3549

【哔哥哔特导读】随着智能家电的进一步发展,核心器件又被赋予了更高的期待。

为了加强华东地区家电生产基地的技术交流和行业发展,第三届(宁波)家电电源与智能控制技术研讨会已于6月22日宁波正式举办。研讨会进行期间,半导体器件应用网记者邀请到了华东地区家电行业的专业听众和供应商参与采访,就目前智能家电行业所关注的问题以及参会体验等展开了交谈。

智能家电研发提出了哪些要求?

提升智能家电的高效、节能

伴随市场需求升级和电机能效政策要求,智能家电实现高效、节能等方面不仅受到消费者的青睐,而且成为上游供应商和整机厂商争夺市场的重要占据点。

当然,提升智能家电的高效、节能不是单方面的工作,而是一个整体解决方案。宁波精控电子科技有限公司总经办总经理朱同汉认为,首先电机设计要合理,虽然路还是比较长,跟传统的家电成本上还是有出入,但如果运用一些较好的电机设计肯定是可以取得突破,节能效率最少会提升百分之三四十。另外集中控制也很关键。这方面其实受市场的影响比较大,目前市场有所缓和,加上国内芯片崛起,慢慢朝好的方面发展。

智能家电控制器一般根据元器件来布置相应的原理图,但现在元器件有些拢杂,而且效果也参差不齐。卧龙电气驱动集团股份有限公司研发部软件工程师邵强彪提到,一些元器件达到了这个指标又达到了另外一个指标,而且相对来说器件本身效率低,设计出来效率也就低,往往这时候整个控制器计算出来效果功率是很高的,但是有些控制器本身跟说明书上不一样,导致最后整个结果出错,效率能耗降低。他对此表示:“从元器件本身效果来看,我觉得这些厂商应该专注自己的产品质量。”

针对家电的智能高效而言,其实更多的是对芯片提出了一些更高的要求,包括主频更高,能够承载更多的算法,芯片的集成度更高等。

针对未来布局,国民技术技术支持部总监张建伟透露,国民技术更加注重无电解方案的研究和多种电阻(单电阻,双电阻,三电阻等)采样解决方案的开发。目前在电机参数自识别上,国民技术已在冰箱领域得到了商业应用,同时也希望这个方案能够推广到空调或洗衣机等其他领域。

十年来,力生美一直为家电市场提供各种架构的电源IC及解决方案。据力生美市场推广经理兼FAE谭豪介绍,目前超过5亿台家电由力生美产品驱动,分布于全球各地,这些电源IC均在不同的时间段为家电厂商提供远优于当时的各国能效标准要求,整机功耗和待机功率均不同程度得到降低。随着力生美产品的不断迭代升级,未来其能效指标还将不断得到优化。

谭豪表示,目前和更远的未来,力生美还会陆续向市场提供基于数字化功率管理技术的更高能效标准产品,这些新技术的应用将深刻改变多种变频家电产品。

智能家电控制器的性能要求

随着智能家电的进一步普及,高效、安全、可靠的要求提高,家电控制器的实际应用性能需求也被提出更高要求。比如需要更少的器件数量从而降低故障率、需要更完善的保护机制来提高使用安全性、需要更智能的功率管理来降低不使用状态下的功率消耗等等。谭豪表示,从用户需求来看,智能家电控制器需要在系统板更加统一、功能设计更加人性化、更注重使用体验的角度发力。因此有效提高相关芯片的集成度从而带来更加集约的架构将是主要的设计方向。

特别是针对安全方面,产品还要经过相关认证。宁波威涛电器有限公司研发部工程师李林峰为此提到,像隔离和非隔离电源,一般家电是用隔离电源,虽然部分非隔离电源也能用,但是安全认证方面很难通过。主要是家电一般有金属外壳,这就比较麻烦,但是非隔离电源体积小,成本低,效益高,这是优点。隔离电源就是体积大、元器件多、成本高,然后效益低。目前要看一下有没有突破的功课。

邵强彪也提到,现在各个模块被集成在同一个芯片里。这相当于可以轻松量产,设计变得简单,程序也可以通用。这对于普遍的通用型产品,使用非常便捷,但是对于一些特殊需求的产品,还是需要整机厂商自行设计、计算,特别地画图才能够生产相应的产品。

他补充道:“但是这种通用产品对我们来说基本上是没有的,因为我们的客户有各种各样的需求,产品应用出现的工作场景、工况都不相同。对于我们来说,硬件可能不怎么变,但软件设计方面会一直会变的。”

一般来说,目前市面上家电控制器根据客户提出的要求进行制作。“如果性能不达标,客户也不会接受。一方面,整机企业要做大量测试,提高家电供给的安全和可靠性。另一方面,上游供应商应该也要规范自己产品质量。”邵强彪说道。

MCU是智能家电的核心部件,它除了控制算法以外,也控制外围的功率器件。张建伟表示,智能家电实现高效节能,MCU除了集成度大大提高之外,变频、电机的算法也会以一个IP的形式集成在芯片上,这也是未来的发展趋势。

作为立足于芯片的设计企业,国民技术能为客户带来的是更高性能、更有性价比的产品,既能够节约整个布板面积或者减少外围器件的应用,也能够控制更多的外围电路。

智能家电研发提出了哪些要求?

目前冰箱、空调、洗衣机等家电整体在向变频化、集成化以及安全舒适方面转变。据统计,空调变频的市场覆盖率已经达到70%左右。对芯片而言,除了能够具备浮点运算,比如更高的内核,支持开方根平方根等算式的直接应用,同时也能够加快行业算法平台的应用。另外芯片也需要满足IEC60730等标准安全的要求,国民技术也是密切配合客户做整体的导入及认证等,取得国外和国内的相关认证资质。

总体来说,家电控制器的性能提升空间还是很大,因为市场也在不停地提出新的需求。朱同汉也认为,对家电来说,硬件方面目前没有问题,但主要看软件方面可以智能到什么程度。互联上,怎么把它做得完整一些,需要市场创造机会。同时市场逐步完善形成,需要行业共同努力推行。

与上游元器件企业合作中的困扰与建议

近几年来,中美贸易战和芯片涨价缺货的蔓延仍在继续。对于整机企业来说,在其日常工作中,很多时候需要采购的物料芯片没有货,导致整个研发周期往后拖长,不利于产品的市场竞争力。卧龙电气驱动集团股份有限公司研发部电控应用工程师魏学良也表示:“目前我们主要做空调行业,本来订单就不多。如果研发周期长,客户可能就会不满意。”

对此,他建议供应商在不同政策、不同经济条件下,需要开发不同的芯片或者器件满足现在的市场需求,也能适应市场的发展。其自身而言,在设计和研发项目开始时,可能要考虑Plan A和Plan B两种可替换方案来应对突发事件,缩短后面的研发周期。

朱同汉提出:“不可否认的一点是,跟国外相比,不管是从技术支持、服务体系等方面还是存在差距,国内体制还是不够健全,需要一个慢慢完善的过程。目前我们使用的还是以国外的芯片为主,但是现在也是花了不少精力在转用国内的芯片,但还是有差异,加上使用量比较大,要把它做稳定,验证工作也做得不少。”

从元器件的性能方面来讲,绍兴市上虞舜和照明电器有限公司研发部工程师严达峰认为:“主要是元器件参数的选择和器件的性能两方面。因为个别厂家的产品不同,它们的性能、寿命长短不一样,我们现在就需要寿命时间长的元器件。最好能把部分的相同元器件和不同厂家的信息,做成列表排名,这样对供应商的选择更具有参考性和便捷性。”

李林峰告诉记者,其他元器件还好,主要是调制变压器特别麻烦,产品信息需要做一个明确完整的系列表格。基本上不管MOS管,还是功率放大器件,只要在范围之内,基本能实现。目前来说还没有太大问题。但有的电源管理芯片小,但是发热量高,目前就有这种情况在这里面。

宁波方太厨具有限公司研发部机构工程师卢登在实际工作中也提出了三方面的问题:1)来料不良,质量不可控;2)设计方案无法实现,或生产困难;3)由于海外市场存在诸多的差异性(如电源、认证等),需要用到各种规格的同类型零件,对于双方来说零件的管理问题都比较复杂。

因此,他希望供应商深入推广并践行质量管理方法,完善质量管理体系,向优秀的企业学习,并不断探索适合自己的质量管理方案,坚定零缺陷理念,按时交付质量合格的产品;同时坚持创新,不断研究新技术、新工艺、新产品,为下游提供更优质的解决方案,并且也应当着眼于最终的使用用户的需求。在商业上,只有满足用户的需求的技术才是好的技术。希望供应商也可以与下游企业深度合作,不断创造出好的产品。

除此之外,他认为供应商还可研发一些可通用的产品,可能成本会相对上涨,但如果成本能在可控范围内,且产品质量可靠,那其实综合物料管理成本来看,或许对于下游企业反而更有利。

家电行业专业听众的参会体验与建议

作为在宁波举办的第三届家电场,此届研讨会吸引了不少宁波地区的家电行业同仁前来参会。在采访中,家电行业的专业听众也纷纷表达了各自的参会体验和感受。

李林峰(威涛电器研发部工程师)说道:“目前觉得你们研讨会办得还蛮好的,所讲解的内容或者产品的展示都非常符合我们的需求。其实我们来参加展会的目的,第一是看一下有没有新的想法和方案。第二是寻求一些目前正需要的器件信息和方案,还有关于我们不知道的。通过这个展会就可以知道一些想法或者渠道信息,更快速找到适合的产品。”

魏学良(卧龙电气研发部电控应用工程师)是第一次来参加研讨会。他感受到:“从刚进酒店到研讨会现场,都是一站式服务,而且门口有工作人员热情的服务,觉得还是挺不错的。力生美、国民技术等供应商都讲得比较专业。”

智能家电研发提出了哪些要求?

与他同行的邵强彪(卧龙电气研发部软件工程师)告诉记者:“我们来参会的时候,主要来看一下最近目前家电行业技术、产品有没有什么先进的地方,同时也是因为我们现在的客户需求更高,我们以往产品可能不达标了。如果要达标,可能要绘制很大的电路图,现在来研讨会看看有没有一些高效、低功耗类的芯片可以替代。”同时,他也对研讨会提出了一些建议:“我觉得供应商的展览台有点小,产品看不太全。议程时间表是8点开始,我们8:00就到了,可是后来等到9点多第一个演讲人才上台开始,时间上有点拖。我觉得会议进程还是要跟进一下,时间观念要有。”

朱同汉(精控电子总经办总经理)则感受到供应商数量太少了,也可能是因为疫情因素。“建议在具体领域的专业度要提高,要有针对性。比如小家电的产业群在宁波慈溪比较多,电动工具产业群聚集在金华的永康、武义和江苏启东。如果把会议点设在当地,参会的人数也会有所增加。”他提出个人看法。

卢登(方太厨具研发部机构工程师)告诉记者:“在本届研讨会上,非常荣幸能够见识到这么多优秀企业的优秀产品。从这些产品可以看出,大家都在用心地做研发,也希望这些产品能够更好地服务于消费者。这不仅是消费者所期待的,也是下游企业所期待的。在这样的技术研究氛围下,我们将是多方共赢的。所以,希望各商家越做越好,也希望大比特家电电源与智能控制技术研讨会越做越好。”他期待往后的研讨会开展中可以加入开放性话题研讨,例如多方专家就某家用问题进行现场研讨、互动、答辩等活动。

严达峰(上虞舜和研发部工程师)也表示:“今天主要先来看看这些供应商对我的目前工作有没有帮助。之前对他们也不了解,今天也认识了他们的产品,跟我们的要求也有点相同。但我还是比较期待明天的照明研讨会。”

结语

伴随第三届(宁波)家电电源与智能控制技术研讨会落下帷幕,前来参会的家电行业同仁不仅了解到了更多上游供应商的器件产品,解决实际工作中的应用难点,同时对智能家电行业的发展趋势有了更为清晰的认识。未来,随着器件性能的优化和国内供应商的迅速崛起,实现高效节能的智能家电市场覆盖率将会大大提升,国内整机企业的研发产品更新速度更快,更受到消费者的青睐。

 

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