在現代社會，電機產品應用廣泛，消耗的電能占全球總用電量的50%-60%，是名副其實的終端耗能大戶。如果我們能夠把電機驅動系統的效率再提高一點，將極大減少全球能源消耗，降低氣候變化帶來的惡劣影響。

第一代MotorXpert是一套Power Integrations（以下簡稱PI）專門用于對采用該公司BridgeSwitch系列高壓集成半橋（IHB）電機驅動器IC的無刷直流逆變器進行配置、控制和檢測的軟件包。PI不僅在硬件層面提供創新的解決方案，而且通過MotorXpert軟件套件的配合，實現軟硬件的深度整合，極大地提升電機控制系統的性能和可靠性。在隨后的2024年，PI推出功率更大的BridgeSwitch-2進一步拓寬針對無刷直流電機（BLDC）驅動器的應用范圍。而為了充分發揮BridgeSwitch-2系列產品的性能，PI升級MotorXpert設計軟件至MotorXpert 3.0，進一步簡化無刷電機驅動設計，助力不擅長硬件或軟件的工程師更加方便地進行電機調試。

詳解MotorXpert 3.0的驚艷功能

最新版本MotorXpert 3.0包括三個主要部分：一是內嵌于本地MCU或DSP上的復雜數學算法可以利用BridgeSwitch IC的信息構建生成精確的反饋信號，進而實現對開關模式的實時控制。二是主機端應用程序可對逆變器的操作進行編譯，并以明確的格式顯示關鍵數據，供工程分析使用。三是簡單易用的控制界面允許開發工程師進行各種試驗，以快速完成最終產品定型。

此外，MotorXpert 3.0擁有直觀的邏輯圖形界面，類似windows窗口，直觀的界面意味著更短的軟件熟悉時間，更快的研發速度。

在這個軟件當中集成了一個運行的示波儀，它的功能跟示波器類似，可以幫助我們觀察電機中的各種運行參數，實時觀測性能表現，抓取顯示實時的工作波形。最驚喜的是，它還可以抓一些具體的事件，比如系統出現了過溫保護或者過壓保護或者過流保護，那么它會連續地記錄下來具體的事件，所以你可以看到在某個瞬間發生了什么事情，包括狀態的切換，動態穩態的響應等。

它還可以控制電機中不同的工作階段，即使你不是一個專業的電機設計工程師，也可以通過缺省模式來調整好參數，讓設備運行起來，這也是PI為什么要開發MotorXpert 3.0的主要原因。PI資深培訓經理閻金光表示，電機在操作期間比較難做的是啟機，工程師在啟動之前需要做一些具體的配置，PI可以協助工程師完成每個工作階段的調試，包括電機的配置，啟動的調試和閉環的調試。PI還可以記錄工程師在調試期間遇到的故障，并且提供一些建議。在啟機階段，它會高亮顯示一些啟機的控制參數。在閉環階段，在控制欄會高亮顯示某些控制參數。如果你有問題，它可能會給你一些建議。PI希望教會初學者怎么來具體調試一個電機。

MotorXpert 3.0適合于不同技術專長的用戶。對于初學者，或者是經驗不是特別豐富的工程師，你可以使用缺省模式（我們可以理解為普通模式），只需要調整四項參數，就能讓你的電機轉起來。對于專家，你可以使用專家模式，它完全允許你進行詳細的工作參數的優化。

PI資深培訓經理閻金光解釋說：“PI產品有一個突出的優勢就是易于使用。PI希望開發一些簡單易用的工具來方便那些經驗不是特別豐富的工程師來開發自己的產品。比如你是家電生產廠商，一般來說，你都是買成套的電機控制設備，買電機制造商已經調試好的總體方案來使用，但如果你想降成本或是想定制自己的產品，那么你就要既懂硬件，又要懂軟件，還懂系統集成。針對這類痛點，PI開發的MotorXpert 3.0支持兩個模式，一個是缺省模式，一個是專家模式。缺省模式方便于初學者，就是如果你不太懂電機，你可以只設置四五項參數，其他的參數則由PI幫你預置，電機也可以運轉的可靠安全。而專家模式適合于有精細的定制化性能要求的家電生產廠商或是電機制造商，該軟件同樣可以提供一整套的空白參數方便你進行調整。”

值得一提的是，通過MotorXpert 3.0開發出來的一套軟件代碼，可以在不同品類、不同成本的MCU之間來進行拷貝、設定，而不僅限于某個MCU。而且PI在軟件中會提供在線操作指導，如果你把光標移到某個地方，它會出現提示小窗口，告訴你這個是干什么用的，非常方便工程師進行在線操作。閻金光表示，PI之所以做這套軟件放到電腦里，目的是要產生一套MCU可以使用的代碼。在批量生產中，一般發貨的是MCU加上逆變器，再加上電機來作為它的終端產品，所以MotorXpert 3.0是一套方便工程師調試電機的軟件，最終會產生終端系統使用的電機控制軟件代碼。

新版本還具有V/F和I/F控制功能，可在任何負載條件下啟動電機。可選擇的兩相調制方式使開發人員能夠在逆變器溫度與扭矩紋波之間進行折中，這有利于熱水循環泵等這類高溫環境的應用，同時可降低對散熱器和外殼的成本要求。軟件包內還包含支持無傳感器設計的單相和三相代碼庫、參考設計和其他工具（如電源設計和分析工具），可大大縮短開發時間。

全面支持所有集成半橋（IHB）逆變器用IC產品

MotorXpert 3.0全面支持PI適用于無刷直流電機的所有產品，包括BridgeSwitch和BridgeSwitch-2。尤其是支持BridgeSwitch-2的一些關鍵特性，比如電流檢測、無感相電流檢測、故障報告、睡眠模式。

其中的睡眠模式是BridgeSwitch-2獨有的。在睡眠模式下，MotorXpert 3.0可以把整個三相電機的功耗降到10mW以下。閻金光解釋說：“如果電機經常接在直流母線端，如果沒有睡眠模式的話，像市場上用的集成了六個開關的IPM模塊，它沒有那么智能化，所以它的驅動電路就會有一定的功耗，很難讓整體設備滿足300mW的待機功耗要求。而如果采用BridgeSwitch-2，有了睡眠模式之后，就可以把300mW的待機功耗額度做得更低，至少在其他地方不會有更多的設計挑戰。”

除此之外，MotorXpert 3.0還可以根據不同型號產品的特點自動選擇相應器件。故障報告方式：EF/FAULT方式；電流反饋方式：IPH增益調整；節能特性：睡眠模式。

總結來說，BridgeSwitch -2及MotorXpert簡化了電機設計、提高了效率、降低了空載功耗。相比于上一代，MotorXpert 3.0更新的地方主要是PI針對BridgeSwitch-2的一些新的具體的特點，比如有 EF/FAULT引腳的這種不同故障響應方式的產品型號，硬件保護，以及通過軟件來實現逆變器關斷的特性，低待機功耗的睡眠模式。而且上一代沒有缺省模式，或者說普通模式。上一代只有一種專家模式。現在，它有兩個模式來適配不同的受眾，并且該軟件通過最終用戶許可協議是可以免費使用的。