inergy-Drive™ FOC 技術
精準・平順・安靜・智慧。智慧散熱的核心。內建於 iU6xxx 系列 IC 的專利磁場導向控制（FOC）——在所有負載條件下提供無與倫比的馬達效能。
磁場導向控制（FOC）： inergy 的優勢
傳統 120° 方波驅動因轉矩漣波、換相噪音與非最佳電流相位而浪費能量。inergy-Drive™ FOC 在最佳相位角輸出正弦電流——在所有轉速下將每安培轉矩最大化。
最高 120,000 RPM
4KHz 電氣頻率控制能力。以 4 極馬達計算：4,000Hz / 2 極對 × 60 秒 = 120,000 RPM。已於 12V 4028 伺服器風扇驗證達 41000 RPM。
自我學習演算法
自動辨識馬達參數並最佳化操作點。可適應負載變化、背壓變化與製造公差——初始設定後無需手動調校。
+3.3–11.6% 效率
經驗證的競品比較：iU6291 於 PWM=20% 時較領先競品高出 11.6%、PWM=60% 時高出 9.6%、PWM=100% 時高出 3.3%。運轉 60 分鐘後線圈溫度低 5°C。
±15% 線圈公差
當線圈電阻與電感較標稱值變動 ±15%（量產中常見）時，FOC 自動校正以達到相同目標轉速——IDC 僅增加 1.7–5.8%。
前導角控制
可調前導角——正向（超前）、負向（落後）與零交越。對於在特定轉速範圍最佳化效率至關重要。正、負角度均已驗證。
無感測 & 靜音
無需霍爾感測器——inergy-Drive™ FOC 實現完全無感測控制。平順的正弦電流消除換相噪音。低聲學噪音對於高密度 AI 機架至關重要。
iU6391 FOC 系統效能
Validated on 12V 4-pole motor, 37,000 RPM operating point. All results from inergy internal testing using real fan motors with Tektronix oscilloscopes. These FOC results carry across the inergy-Drive™ platform — for new 12V high-current designs the iU6395 (N/N pre-driver, dual integrated current-sense amplifiers) is the recommended successor.
| # | 測試項目 | 結果 | 詳細說明 |
|---|---|---|---|
| 1 | FOC vs 120° 方波（正弦充磁） | 於 7K–20K RPM 更佳 | FOC 效率於 7,000–20,000 RPM 範圍內優於 120° 方波 |
| 2 | FOC vs 120° 方波（方波充磁） | 於 8K–22K RPM 更佳 | FOC 效率於 8,000–22,000 RPM 範圍內優於 120° 方波 |
| 3 | 不同風扇負載下的效率 | 自動最佳化 | FOC 於輕、中、重風扇負載下自動最佳化效率 |
| 4 | 前導角調整 | 全範圍 | 正向、負向與零交越前導角均已驗證且可控 |
| 5 | 線圈參數變動 ±15% | IDC 僅 +1.7–5.8% | R±15%、L±15% — FOC 自動校正以達相同目標轉速，效率損失極小 |
| 6 | 馬達啟動 — 零轉速 | 通過 | 在所有靜止條件下皆能從靜止平順啟動 |
| 7 | 馬達啟動 — 順風（正轉） | 通過 | 從 2,150 RPM 正向自由轉動直接追速 |
| 8 | 馬達啟動 — 逆風 | 通過 | 從 2,080 RPM 逆向轉動先煞停，再平順正向啟動 |
| 9 | 高速控制 — FOC 最高 | 120,000 RPM | 4KHz 電氣頻率 → 4 極馬達 → 120,000 RPM 理論能力 |
| 10 | 端子燒錄 | 通過 | 透過 VDC/PWM/FG/GND 四線燒錄，無需拆解馬達／風扇 |
驗證效率優勢
於 12038 風扇、12V、相同轉速設定下測試。iU6291 在每個 PWM 工作週期下的耗電量皆持續低於領先競品。
| PWM% | 競品 RPM | 競品 IDC (mA) | iU6291 RPM | iU6291 IDC (mA) | IDC 降低 | 效率提升 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20% | 1938 | 173 | 1933 | 153 | -20 mA | +11.6% |
| 40% | 3237 | 426 | 3251 | 389 | -37 mA | +8.7% |
| 60% | 4503 | 941 | 4516 | 851 | -90 mA | +9.6% |
| 80% | 5858 | 1852 | 5852 | 1742 | -110 mA | +5.9% |
| 100% | 7061 | 3134 | 7002 | 3032 | -102 mA | +3.3% |
溫度驗證 — 連續 60 分鐘
At 7,000 RPM continuous operation (25°C ambient, 60 minutes): Competitor coil temperature 43.2°C — iU6291 coil temperature 38.7°C. A 4.5°C improvement in coil temperature directly extends motor life and improves system MTBF.
全條件啟動
AI 資料中心的風扇與幫浦在通電時，無論氣流或冷卻液流動狀態為何，都必須可靠啟動。inergy-Drive™ FOC 可處理全部三種關鍵情境。
零轉速啟動
馬達靜止。inergy-Drive™ FOC 偵測靜止轉子位置並施加受控的啟動電流斜坡，約 5 秒內平順加速至目標轉速（KP/KI 可調）。
順風／正向氣流啟動
風扇／幫浦已因氣流或冷卻液流動而正向轉動。FOC 偵測轉子轉速與相位後，直接追速——無需煞車。
逆風／回流啟動
風扇因負壓而逆向轉動（常見於機架熱通道環境）。FOC 偵測逆向旋轉、施加受控煞車，再平順地正向啟動。
inergy 馬達控制平台
inergy 的平台兼具 ASIC 的簡潔與 MCU 的彈性——以完整解決方案交付，包含 IC + 馬達控制韌體 + S Programmer 工具。
ASIC 方案
客戶調校簡單，但客製化有限，無法改變基本行為。
inergy-Drive™ 平台
兼具兩者之長：一鍵產生參數 + 彈性韌體基礎 + 專屬 S Programmer 工具。便利 · 可靠 · 高效 · 彈性。
MCU 方案
彈性最大，但開發難度、時間與成本皆高，需投入大量工程資源。
Excel 參數表
使用者在結構化的 Excel 表中填入馬達操作參數，「一鍵產生」即產出參數檔——無需撰寫韌體程式碼。
S Programmer 工具
inergy 專屬的 S Programmer 硬體透過四線連接（VDC/PWM/FG/GND）燒錄產生的參數檔，無需拆解馬達。
馬達控制韌體基礎
經完整測試的 inergy-Drive™ 韌體基礎可處理所有 FOC 演算法。客戶參數用於客製行為——而非改寫核心。
四線量產燒錄
與參數燒錄相同的四線端子介面亦可用於量產，實現產線即時燒錄，無需拆解風扇／馬達。