Arduino 使用經驗（一）續篇

之前講過 Arduino 使用經驗（一） 了，我來稍微補充一下。

這個Sine Wave 產生器看起來非常好看，也非常完美。

一般這樣子的Sine Wave 可以拿來做很多實驗，譬如三相的東西，像馬達或電源...

但是只要在軟體上搞定這三相波形就搞定一切了嗎？Of Course Not !

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以前我在搞那個多核心MCU 時，我們也是信誓旦旦的說：我們可以做出馬達控制器！

一般人在搞MCU 都是這樣子說的...講的就是我上面那一張漂漂亮亮的波形。

那這樣子的東西可做馬達控制器？！....您說呢？！...打嘴砲，誰不會啊！

我們再來看一下硬體吧。

首先：我先用DAC 造出波形，然後再利用一組 ±15 V 轉成有±輸出的波形。

所以您要先找個可以提供±15 V 的Source ：

就是照片裡中上方那一片：有一棵DAC 外加一組DC-DC模組。

當然這樣子是不夠的，他還需要另一組OP Amp 把他的波形轉換成真正的±15 V

範圍的輸出。當然您可以選擇一些 Rail-to Rail 的OP Amp ，來保證輸出不會產生

失真的問題。左邊那一片就是三顆獨立的OP  Amp 。

組合後，就是我那個波形輸出。

看起來很容易，但也沒啥用！為什麼？因為您光看那個DC -DC 模組，就知道：

他沒啥驅動能力的電源模組。所以呢？這樣子的東西也只能當作家庭作業，

他在實務上，什麼也做不了！

如果在實務上，您希望這樣子的波形真的可以做一點事的話，您就得在加一級

有推動能力驅動端，但是這個驅動端的東西，除了要考慮最終所需的驅動能力：

就是所謂的功率。看您是要高電壓低電流？還是低電壓高電流。

一般來說：我們在設計上都比較偏向高電壓低電流，因為一般電子零件在

高電壓低電流方面比較好找。相對來說：價格空間也比較大。

譬如：一台 24V 電動機車與 48V 的電動機車，您覺得那個驅動器會比較便宜？

因為一台電動機車所需的功率規格是約略固定的。譬如以一匹馬力來估：約746 瓦。

您以 24V 來估的話：他的電流可能需要達到 31 A ；而若是 48V 的話，那電流

只剩下 不到 16 A。（但是因為48 V 的高電壓反而需要更多電池串接，也不容易

做到電池充放電的一致性...這是延伸到電池使用端的問題...這也是一般電動車輛

比較讓人頭大的問題，當然電池的問題還不只如此而已，還有老化問題等等！）

所以，您就可以查到說： 16A 的MOSFET 是比31A 的MOSFET 好找，也比較便宜。

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這是驅動端的問題，但是您的驅動器還是得要靠另一組電源供應器來決定，

一般電池來說：您要瞬間多少電流，電池大概都勉強可以，但一般的電源供應器，

您沒有特別要求的話，有時是很難可找到大電流的電源供應器。相對來說：

也是一種成本。

那如果以時下一般IC 設計業大家比較討論的是：無刷馬達風扇來說。

傳統的電風扇是高壓(110V or 220V) 感應馬達。所以，這些馬達的繞線會比較細。

道理是一樣的：高電壓就可以低電流。但很多搞IC 設計都會叫客人做DC 無刷變頻。

而這些所謂的DC 往往就是低壓直流。因為這樣子他們家的IC 就比較好賣！

但其實對於一般馬達繞線廠來說：反而因為要增加繞線的線徑，價格也不一定有優勢。

二來：您還要在找一個AC-DC 的電源供應器....而這個AC-DC 的電源供應器還會

牽涉到轉換效率的問題...所以搞到最後，這樣子做起來的產品市場定位就怪怪的？

就像搞LED 照明一樣：搞了老半天還是要找個AC-DC ...

但是如果說：真的要做到高壓驅動，這一部份就真的牽涉到台灣這些IC 設計公司的罩門了。

因為在世上可以真正做到整合高壓驅動能力半導體，都幾乎是IDM 廠：

譬如：美國的TI 、IR 或是日本的Toshiba ...歐洲的 ST等等。而台灣的IC 設計業

幾乎都是Fabless 的公司所以很難找到可以配合的IC 製造代工廠。

這還是又回到一個老話題：就算是台灣高科技公司，還是喜歡賺Easy Money 。

您說：像這一種低壓變頻，您就在系統端搞了一大堆東西，就只為了讓MCU 好賣？

您可以去查上述的幾家IDM 廠的相關產品：人家都直接整合成單一驅動晶片。

所以：您說台灣的公司一天到晚都在叫說要轉型，但其實還是用自己的思維

在搞東西。明明是工控等級的東西，必須要投入更進一步的整合技術，

但往往為了 easy money...就急就章的亂搞一通。

有很多搞了很久IC 設計業的公司，天天都在叫說：他們不要在消費性紅海市場裡

跟別人做價格廝殺，但換個角度想：您以為要搞工業控制或車用電子有這麼容易嗎？

這不只是IC 本身設計問題外，您還得考量您的系統應用端的問題。如果您沒辦法

真正可提供客人完整一次到位的 Total Solution...搞了老半天，結果您還是在賣MCU ，

然後要客人去搞定AC-DC 或是去買別人貴貴的驅動元器件...這樣子生意真的是一個

好生意嗎？

（我常常開玩笑講：如果一個真正會做這些工業控制器開發的人，還需要您跟他講

怎麼用MCU 嗎？您說：像搞 馬達驅動器的安川或是相關公司的研發人員，他們的

工業控制產品的開發能力會比您們IC 設計業的差嗎？...在台灣我不知道，但我想

像Toshiba 或 Hitachi 等等...我就不太相信啦！）

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當然啊～我這個模組我最後還是幫他找到一定的應用機會，當然就是要一筆一筆

好好的估算，再找出合適的驅動方式...這一部份就不在此贅言了。