用于電機控制系統(tǒng)與設(shè)計 - 全文

簡介

更嚴苛的能源法規(guī)推動電機控制創(chuàng)新

在當今不斷擴展的工業(yè)市場上，對電力的需求正以前所未有的速率增長。其中，超過40%的電力需求來源于各類工業(yè)電機。由于這個原因，各國政府和全球認證機構(gòu)正在面向電機OEM和最終用戶制定新的法規(guī)以及更嚴苛的能效要求。就像很多偉大的技術(shù)創(chuàng)新一樣，市場上需要有一種迫切的需求，才會有所變革。

ADI早在多年前就意識到，更智能、高效率電機控制系統(tǒng)的新時代將是一個電機控制工業(yè)新標準涌現(xiàn)的時代。出于這樣的認識，ADI與戰(zhàn)略合作伙伴共同開發(fā)了一個全面的集成式電機控制設(shè)計程序；這些戰(zhàn)略合作伙伴都是各自領(lǐng)域內(nèi)的專家(MathWorks,? ARM,?Boston Engineering,? IAR? systems和Xilinx?)，目的在于解決整個系統(tǒng)的架構(gòu)問題，實現(xiàn)效率最大化的同時改善系統(tǒng)精度和可靠性。

ADI以系統(tǒng)級的角度(見圖1)來看待這些挑戰(zhàn)，開發(fā)的產(chǎn)品不僅超越了性能規(guī)格，還代表了電路其他功能模塊之間的最佳接口。這種系統(tǒng)解決方案的方法讓ADI能夠為基于工業(yè)的客戶提供完整的集成式解決方案，并在實現(xiàn)規(guī)格要求的同時幫助他們滿足最新、最苛刻的能源法規(guī)。

圖1. 完整的系統(tǒng)級電機控制解決方案功能

ADSP-CM408F電機驅(qū)動控制板(EZ-KIT?)

電機驅(qū)動電源板

典型電機控制系統(tǒng)產(chǎn)品

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隔離式柵極驅(qū)動器

克服光耦合器和高壓柵極驅(qū)動器解決方案的局限性

隔離式柵極驅(qū)動器具有電氣隔離和較強的柵極驅(qū)動能力,而很多系統(tǒng)架構(gòu) 的安全性和魯棒性都需要這些性能。ADI的隔離式柵極驅(qū)動器產(chǎn)品組合可為 設(shè)計人員提供光電耦合器或脈沖變壓器設(shè)計的性能和可靠性優(yōu)勢。隔離式 柵極驅(qū)動器系列采用ADI經(jīng)過檢驗的iCoupler?技術(shù),提供50 ns最大傳播延遲、 小于5 ns通道間匹配、400 V rms工作電壓下的50年工作壽命和單封裝電流隔離優(yōu)勢。

采用iCoupler技術(shù)進行數(shù)字隔離

iCoupler變壓器隔離優(yōu)勢

? 尺寸更小
? 成本更低、性能高
? 功耗更低
? 可集成其他功能 ? isoPower
? 可靠性更高

安全與標準

?基本安全性與功能安全性 ? IEC60664, IEC61800-5-x
?增強隔離
?VDE-0884-10, IEC60747-5-5
?UL1577
?1200 VPEAK工作電壓 PWM
?保證8 mm爬電距離

準數(shù)據(jù)隔離器

數(shù)字隔離器能夠不折不扣地提供最高性能

利用iCoupler數(shù)字隔離器,設(shè)計師可以擺脫光耦合器的成本、尺 寸、功耗、性能和可靠性限制,在設(shè)計中實現(xiàn)出色的隔離性能。 目前已有10億個以上的隔離通道投入應用。這些磁性隔離產(chǎn)品安 全可靠且易于使用,是光耦合器的理想替代產(chǎn)品。

用于電機控制中系統(tǒng)間通信的隔離式RS-485收發(fā)器

這些隔離式收發(fā)器集成ADI公司的iCoupler技術(shù),將一個3通道隔離 器、一個三態(tài)差分線路驅(qū)動器、一個差分輸入接收器和ADI公司的 isoPower dc-dc轉(zhuǎn)換器集成于單封裝中。它們采用5 V或者3.3 V單電源 供電,實現(xiàn)完全集成的信號和電源隔離RS-485解決方案。額定溫度 范圍為工業(yè)溫度范圍,提供16引腳、寬體SOIC高集成度封裝,爬電距 離和電氣間隙大于8 mm。這些器件使得設(shè)計人員能夠在設(shè)計中隔離 通信的同時,無需像使用傳統(tǒng)隔離產(chǎn)品那樣擔心成本、尺寸、電源和 可靠性的限制。

集成isoPower的隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器

這些隔離式dc-dc轉(zhuǎn)換器擴展了ADI公司的隔離式電源產(chǎn)品組合,為 設(shè)計人員提供緊湊、易于實施、經(jīng)濟高效的方法,幫助他們同時滿 足隔離電源和數(shù)據(jù)要求。小尺寸和輸出功率組合還可以解決日益 增長的空間和功耗限制問題,這些是工程師在設(shè)計電機驅(qū)動時必 須考慮的因素。

采用isoPower的差異

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電源管理

電機控制系統(tǒng)中的PMBus數(shù)字功率因數(shù)校正

電機控制系統(tǒng)正不斷從無源諧波校正電感轉(zhuǎn)向有源功率因數(shù)校正 (PFC)系統(tǒng),以改善總諧波失真(THD)、降低系統(tǒng)尺寸和重量,并改 善單相和三相設(shè)計的效率。

ADP1047和ADP1048數(shù)字功率因數(shù)校正系列產(chǎn)品提供具有±1%精度 輸入功率計量能力的多功能控制器。ADP1047是一款單相器件;而 ADP1048則是交錯式控制器,可配置為無電橋PFC,具有高系統(tǒng)效 率。ADP1047/ADP1048可通過易于使用的圖形用戶界面(GUI)編程,程 序部署于硬件狀態(tài)機中,可實現(xiàn)穩(wěn)定而可靠的電機控制PFC解決方 案。PMBusTM接口允許對參數(shù)進行調(diào)整和報告,包括輸入電壓、電 流、功率和溫度的精確測量。ADP1047/ADP1048 PFC系列能與電機 控制器實現(xiàn)通信(比如ADSP-CM408F),從而優(yōu)化效率和電機控制系 統(tǒng)性能。

PFC評估工具和軟件

可前往,訂購評估板并免費下載GUI。提供各種參考設(shè)計、應用指南和視頻指南,供您學習如何使用:

? ADP1047 300 W交錯式評估板—ADP1048-600-EVALZ
? ADP1048 600 W交錯式評估板—ADP1047-300-EVALZ
? ADP1048 無電橋參考設(shè)計
? 提供GUI和用戶指南

高速MOSFET驅(qū)動器

ADP36xx系列2 A和4 A高速FET驅(qū)動器可作為ADP1047/ADP1048數(shù)字PFC控制器的 補 充 器 件 。這 些 器 件 采 用 標 準 工 業(yè) 尺 寸 ,但 引 入 了 更 快 的 開 關(guān) 性 能 和 高 級 保 護 特性。

集成式調(diào)節(jié)器提供同類一流的效率、系統(tǒng)性能和尺寸

ADI調(diào)節(jié)器產(chǎn)品可用于電機控制,提供一系列集成電源的負載點(POL)器件供選擇,支持寬范圍電源分配選項。這包括5 V、12 V和24 V到 多軌解決方案的獨立開關(guān)調(diào)節(jié)器,支持從幾mA到幾A的負載要求,同時保持高效率與高性能;另外還包括線性調(diào)節(jié)器,提供低噪聲 解決方案,有助于提升精密位置檢測應用中的精度。

開關(guān)/多軌調(diào)節(jié)器

ADP5134微型PMU優(yōu)勢

線性調(diào)節(jié)器