工業(yè)控制市場是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的一部分，它涉及到自動化、智能化、數(shù)字化等多個方面。隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，工業(yè)控制市場也在不斷擴大。據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)研究統(tǒng)計，2022年全球工業(yè)控制市場規(guī)模約8000億元，預計未來將持續(xù)保持平穩(wěn)增長的態(tài)勢，到2029年市場規(guī)模將超過萬億元，未來六年CAGR約3%。

01 工控行業(yè)穩(wěn)中求變

工業(yè)控制對系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性要求比較高，因為故障停機會造成比較大的損失。傳統(tǒng)的工控設(shè)備只能完成簡單的控制和操作，而工業(yè)4.0的興起正在將智能工廠引入各行各業(yè)。新的工控設(shè)備能夠自適應(yīng)、自監(jiān)測、自維護，不僅提高了生產(chǎn)精確度、效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還能更好地適應(yīng)多變的生產(chǎn)環(huán)境。

智能化升級是工控行業(yè)的主要趨勢之一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快了工業(yè)控制系統(tǒng)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化方向的發(fā)展。例如機器人控制，融合了AI（人工智能）的模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等，在智能控制的同時也實現(xiàn)了高速化。不管是智能化還是高速化，都需要更精確的采樣和更精準的控制；由于數(shù)據(jù)量越來越大，在更高速采樣的同時還需要更高速的通信，才能實現(xiàn)更精準的控制。

另一個不變的趨勢是小型化，工控設(shè)備一直在向模塊化和集成化方向發(fā)展，以快速適應(yīng)不同的生產(chǎn)流程和應(yīng)用場景，有效提高生產(chǎn)效率。通過模塊化設(shè)計和集成化應(yīng)用，工控設(shè)備能夠更好地完成生產(chǎn)任務(wù)，降低成本并提高精確度。

此外，工控云化可以滿足數(shù)據(jù)共享和協(xié)同的需求，通過云平臺實現(xiàn)遠程控制與監(jiān)測，大幅提高生產(chǎn)效率和管理效果，并提高企業(yè)的競爭力。

02 半導體技術(shù)與工控天作之合

工控行業(yè)的發(fā)展需要先進的半導體技術(shù)做支撐，比如滿足寬溫環(huán)境要求的半導體器件及電子元件，如CPU、MCU、DSP，以及隔離接口、隔離驅(qū)動、電流傳感器等。上述趨勢恰恰也為半導體尤其是模擬芯片帶來了巨大的應(yīng)用機會。

智能化首先要有一個最強的大腦——主控芯片，它既要有更大的容量，還要有更強的計算能力，并支持不同的算法；其次，智能化還要有強壯的軀干——更高精度、更快速率和更高帶寬的采樣能力；系統(tǒng)可靠性也要更強，器件還需要有保護功能，以確保模塊不會因失效而燒毀、炸機。

從小型化角度來說，在系統(tǒng)中使用高頻器件，可以實現(xiàn)變壓器、電感等的小型化，從而有效簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備的體積和重量；還可以利用熱地方案來優(yōu)化電氣架構(gòu)，讓整個系統(tǒng)變得更加簡單。

納芯微數(shù)年前就開始了工控領(lǐng)域的產(chǎn)品布局，其完善的解決方案現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)變送器、變頻器、PLC、伺服等應(yīng)用中。

03 納芯微完善的工控系統(tǒng)解決方案 針對工控行業(yè)升級的大趨勢，納芯微可提供完整的工控系統(tǒng)芯片解決方案，目前，在工業(yè)變頻和PLC方面已經(jīng)推出了非常多的產(chǎn)品。如下圖工業(yè)電機系統(tǒng)解決方案所示，邏輯控制部分有公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品，如數(shù)字隔離器、隔離接口、非隔離接口等通信類產(chǎn)品；在變頻、伺服等大功率應(yīng)用方面，有全品類的驅(qū)動和電壓采樣、電流采樣解決方案。

納芯微工業(yè)電機系統(tǒng)解決方案

1）在可靠性方面，納芯微的產(chǎn)品已經(jīng)過市場和客戶的驗證，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性；針對中大功率的系統(tǒng)，納芯微也推出了帶保護功能的產(chǎn)品，以便更好地滿足系統(tǒng)的高可靠性要求。

◆ 單通道隔離驅(qū)動NSI6801：目前已在工業(yè)變頻器和伺服系統(tǒng)中大批量應(yīng)用。它基于容耦隔離技術(shù)，兼容光耦輸入，信號調(diào)制方式采用自有專利Adaptive OOK 技術(shù)，能夠提供更強的隔離性能。該器件的CMTI（共模瞬變抗擾度）大于150kV/μs，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，有效減少了誤導通現(xiàn)象，能夠適配更多的應(yīng)用場景，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性更高。

◆ 智能隔離單管驅(qū)動NSI68515：集成了更多保護功能，如米勒鉗位、DESAT（退飽和）保護、軟關(guān)斷保護、故障報警等，能夠在功率管發(fā)生過流或短路時，快速檢測到故障并關(guān)斷管子，防止功率管損壞。

2）在支持工控系統(tǒng)小型化方面，納芯微還提供一些有針對性的產(chǎn)品解決方案，例如，以下兩款更高集成度的芯片產(chǎn)品。

◆ 數(shù)字輸入（DI）隔離器NSI860x：用單顆器件即可替代多顆低速或高速光耦器件，能夠有效縮小系統(tǒng)尺寸，簡化系統(tǒng)設(shè)計。與數(shù)字隔離器不同，數(shù)字輸入（DI）隔離器的輸入級為電流型輸入，且集成了電流限制功能，允許在-60V～60V范圍內(nèi)將輸入電壓轉(zhuǎn)換為邏輯輸出。

◆ 四通道低邊驅(qū)動器NSD5604：它是為小型化PLC主機與DO模組提供的集成式驅(qū)動方案。4通道集成漏級輸出結(jié)構(gòu)節(jié)省了DO模塊PCB面積，支持小尺寸或名片式DO模組設(shè)計。它可以替代傳統(tǒng)MOS管+隔離器的分立方案，一顆NSD5604加一顆數(shù)字隔離器即可完成整個PLC數(shù)字輸入，集成度更高。

3）為實現(xiàn)工控系統(tǒng)智能化、高速化，需要更高精度、更快速率和更高帶寬的采樣能力，以下兩款產(chǎn)品是理想的選擇。

◆ 隔離電壓采樣芯片NSI1312x：支持單端模擬輸出，可以直接連接MCU的ADC I/O口，不需要額外的運放作為差分轉(zhuǎn)單端，使整個傳輸路徑變得更加簡單，可以實現(xiàn)更高的精度、更高的帶寬和更快的響應(yīng)速度。該器件在滿幅輸入條件下可滿足±0.5% @25℃、±1.5% @-40～125℃的精度要求。

◆ 集成式電流傳感器NSM201x：具有高精度、高可靠性、高靈敏度、低零點誤差及良好的線性度（非線性度誤差<±0.2%）等特性，能夠降低器件的整體輸出誤差，在工作溫度范圍內(nèi)，最大測量誤差±1.5%。基于霍爾效應(yīng)原理，采用隔離方式將±200A以內(nèi)的電流轉(zhuǎn)換成線性電壓輸出，通過集成電流路徑，芯片無需額外的電源供電，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的電流采樣。此外，它還具備高隔離耐壓、強通流能力、快速過流保護等功能。該系列適用于多種隔離電流采樣場合，如工業(yè)變頻器中的母線電流及橋臂電流采樣。

04 聚焦工控行業(yè)，適配更多應(yīng)用

納芯微始終聚焦終端應(yīng)用，圍繞系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)產(chǎn)品，為客戶提供高性能、高可靠性的產(chǎn)品和解決方案，助力客戶提升系統(tǒng)的整體性能。

在未來，納芯微也將持續(xù)發(fā)力工控行業(yè)，開發(fā)更多適配行業(yè)應(yīng)用的豐富產(chǎn)品，特別是符合行業(yè)趨勢的前瞻性產(chǎn)品，助力工控領(lǐng)域的創(chuàng)新，迎接工業(yè)自動化市場的爆發(fā)式增長。

END