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对于高压电机节制体系的剖析与设计
发布日期:2019-12-15 浏览次数:827
在古代机器人设计中,头部、颈部、手脚的任何运动都须要各种各样电机的支撑,如传统的旋转电机、步进电机、直线电机跟 其它特别电机,但这些电机的驱动跟 节制要求各有没有同,如何完成各种电机的准确节制解决方案?如何以最低的功耗完成对于它们的节制?经常对于设计师来说是一大挑衅。本文将具体地探讨高压电机节制体系的各中心子体系在详细完成时应留意哪些问题。   高压交换(HVAC)电机、产业逆变器或高压永磁无刷电机是高电压体系的多少个例子,它们典范地按他们的马力进行分类。虽然还是最罕见的,但其余类型电机也已经涌现,如直线电机跟 内嵌各种鼓励器完成的齿轮头电机。数字电机节制解决方案容许准确地节制这些机械驱念头构的地位、速度跟 转矩。在这类大型机械驱念头构中的MOSFET通常容量超过600V。   例如,TI有栅极驱动解决方案TPS2829,一个同相高速MOSFET驱动器。当联合反馈环路中的TLV3501比拟器时,这些体系中的栅极就能够进行数字节制。别的,TI的MOSFET驱动器(如UCC37321或UCC37323)能够直接驱动小马达或驱动功率器件,如MOSFET或IGBT。 高压电机节制体系的主要设计斟酌要素   高压电机节制体系的中心子体系包含:节制器、隔离、节制器接口跟 活动反馈。   节制器:TI还提供一系列的节制处置器解决方案,从超低功耗MSP430微节制器到TMS470基于ARM7的处置器跟 C2000数字信号节制器(DSC)。适当的节制器能够优化电机驱动效力,进步牢靠性跟 下降整系统统本钱。C2000节制器的32位DSP程度的机能跟 针对于电机节制优化的片上外设使用户能够轻松地完成进步前辈的算法,如三相马达的无传感器矢量节制。C2000系列节制器(从低本钱F28016到业界首个浮点DSC TMS320F28335)都坚持软件兼容。   隔离:TI的数字隔离用具有逻辑输入跟 输出缓冲器,它们采纳二氧化硅进行隔离,提供4kV的隔离才能。与隔离电源联合使用时,这些器件能够阻隔高电压,隔离地,并避免噪声电流进入当地地,以及干扰或毁坏敏感电路。   节制器接口:RS-232或RS-422对于许多体系而言足够用了。RS-485信令可能会绑缚一些协定,如Profibus、Interbus、Modbus或BACnet,每个针对于终极用户的特定需求。有时,节制器局域网(CAN)或EtherNet/IP(产业协定)优先用于知足联网要求。M-LVDS是能够提供更低功耗的一种替换取舍。   使用外部电路的活动反馈:隔离的Delta-Sigma调制器(AMC1203/AMC1210)十分合适用于分流丈量,以拉平毛刺跟 添加电流反馈辨别率。此外,INA19x(x=3到8)跟 INA20x(x=1至9)为低端跟 高端电流分流监测提供很宽的共模电压。   霍尔效应或磁传感器通常在丈量超过10A的电流时更有效力,并且他们可固有地提供隔离才能。ADS1204、ADS1205跟 ADS1208是3个推举器件。为了将±10V(20Vpp)信号衔接到采纳3.3V或5V电源的ADC上,可使用一个INA159电平差别放大器。像ADS7861/ADS7864或ADS8361/ADS8364的ADC可提供4通道或6声道的同时电流取样。 (起源:互联网)

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