节能减碳 从提升马达效率开始

BLDC发挥高效率小体积的优势 将可快速扩展于各机电应用领域。

电力，不只要开源，还得要节流。当全球政府及产业为了持续产出更多电力，在环境保护及能源开发间挣扎不已时，节能或许更是正本清源之道。而在检视全球终端用电分布后，从马达的节能效能着手，应该是最聪明的选择。

凡是会转动的机器设计就有马达的存在，从家电到工厂设备皆然，全球马达用量惊人，由此可知，马达是否节能兹事体大。根据国际能源总署(International Energy Agency；IEA)的调查，全球终端用电有46%用于马达设备。我国经济部能源局历年数据也显示，工业部门用电占国内用电的一半以上，其中马达用电占工业用电的70%。

综合以上数据，马达是否节能？已成为马达创新发展的最重要目标。在这个前提下，加上能源价格逐渐高涨，因此耗电量惊人的传统感应马达常受到检讨，也促成直流无刷(BLDC)马达在近年愈来愈受到重视。

关注BLDC马达  投入驱动器设计

BLDC马达磁场是由永久磁铁构成，与直流马达以及传统的感应马达比较，较省电，也比较安静，而由于BLDC马达无法直接通电旋转，因此需透过驱动电路将单一直流电转换成三相电流。

就现阶段而言，相较于传统马达，BLDC马达虽然成本较高且需搭配驱动器，但节能、高效率、小型化、精准控制、寿命长、安静等都是无可取代的优点，因此在家电产品及工业用小型机器设备市场皆颇有斩获。

BLDC马达必须搭配驱动器才能作用，驱动器包含电力电子硬件与控制技术，这两个部分正是明纬的专长所在；在此领域已累积深耕40年的研发经验，明纬早在数年前便开始关注BLDC马达的发展。

明纬成立于1982年，是全球少数以标准品电源供应器为主业的专业制造商。根据Micro Technology Consultant于2021年3月报告，在全球电源供应器(DC输出)制造商排名中，明纬名列第4，前3名电源厂大多以ODM/OEM为主要营收来源，而明纬99%营收来自标准电源，是以自有品牌MEAN WELL为主要经营策略的电源厂商。

明纬集团研发中心协理简鹏辉分享决定投入开发BLDC驱动器的思维，「明纬在照明驱动市场颇有成绩，不过全球照明耗电约仅占总耗电的两成，于是当我们思考更多的节能可行性时，耗电占近五成比例的马达就成为我们的下一个目标。」

搭配优良驱动器  马达跃升至IE3/IE4等级

相较于传统马达，BLDC原本就比较节能，而搭配设计优良的驱动器，节能表现可以提升许多，简鹏辉表示，「BLDC马达搭配驱动器，马达效率可以直接跳到IE3或者IE4等级。」

IE(International Efficiency)是指马达效率，马达效率等级是由国际电工委员会(IEC)所定义，能效等级有 IE1、IE2 、IE3、IE4，数字越大，表示效率越好、越省电。我国政府为提升用电效率并与国际接轨，自2016年已经开始实施IE3。根据国际能源署(IEA)世界能源展望(WEO)研究，目前全球工业马达以IE1及IE2为主，但为因应节能减碳，IE3马达逐年增加，预估至2040年，IE3以上将占60%。

「马达效率提升到IE3，就可以省下更多的电，然而若是从马达本身着手提升马达效率，改进空间有限且技术相当复杂，交给而驱动器就简单多了，」明纬集团大中华地区总监蔡明志笑称自家的驱动器技术是「傻瓜型」或「简易型」。

「也就是说，透过我们驱动器来精准控制马达的运转速度、正转反转及扭力等，可以借此减少马达的多余动作及不必要的耗能，且马达厂商能根据不同设备应用自行设定参数，我们的的驱动器能将复杂的事简单化。」蔡明志进一步说明。

举办BLDC马达驱动设计活动  大家一起来

为了号召更多产学界人士共同关注马达节能议题，透过驱动器设计来优化BLDC马达的节能表现，明纬在2021年特别投入公司资源，首次举办「BLDC马达驱动设计活动」，无论是大学及研究所在校学生(含应届毕业生)，或是供应商、经销商、业界夥伴等皆欢迎共襄盛举，为节能减碳尽一份力量。

在此活动中，明纬提供300瓦BLDC驱动器、MCU控制卡、配套马达，以及开发套件与相关设计信息予参赛者，韧体驱动控制部分则由报名团队自行开发。报名团队必须透过软硬件及韧体的搭配设计，开发出最佳的BLDC马达驱动设计方案，采用无传感(Sensorless)或霍尔传感器(Hall sensor)加磁场导向控制(field-oriented control；FOC)控制技术皆可。

不过，考量许多大学及研究所已有专题作品，因此参赛者自行设计提供作品亦在接受之列。每一参赛团队最多提供2件参赛作品。明纬诚挚邀请各大专院校学生与业界夥伴共襄盛举。明纬并提拨设计奖金鼓励获选团队。

明纬非常期待透过此次的活动举办，能结合产学的力量与资源，共同探讨相关应用与发展，如此不仅能激发创意，提升实作技能，更能促进理论知识与产业技术结合，为节能及永续发展尽一份心力。

活动发布以来，已吸引约60余队报名参加，其中以来自学校的学生团队居多。此次活动能获得包括北科大、台科大等许多学校老师的支持，与明纬平日持续深耕校园有关，明纬深刻了解人才是产业的未来，因此希望透过与学校老师的密切合作，协助学校培养出电源产业所需的电力电子人才。

令人惊喜的，此次报名队伍中有多支来自美国及欧洲的队伍，甚至麻省理工学院(MIT)也有学生组队参加。本次活动虽报名期限已截止，明纬为鼓励业界先进共相盛举，特开放五队名额给电子时报读者。

有兴趣报名的团队，请您email给明纬产品行销专员，收到E-MAIL后将回函通知。爱地球，欢迎大家一起来。2021明纬BLDC马达驱动设计活动官网。