“電機控制”專題:ADI
序言:不久前,我國發(fā)布《中國制造2025》宏偉戰(zhàn)略,主題之一是智能工廠、智能制造將引領制造業(yè)的變革,因此對電機、伺服系統(tǒng)的需求將會大增,尤其是多軸控制和精確位置、電流控制的高端電機;同時,環(huán)保和節(jié)能/綠色能源是我國七大新興戰(zhàn)略型產業(yè)之一,而電機的能耗占用電設備的20%左右,因此,提高電機能效是我國可持續(xù)發(fā)展的一場持久戰(zhàn)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/277364.htm為此,本媒體在連續(xù)兩年舉辦電機專題的基礎上,于2015年7月再次推出“電機控制”專題,就電機控制的新動向和新技術展開大討論。
ADI公司亞太區(qū)電機與電源控制行業(yè)市場部經理于常濤
1. 依貴公司角度看,電機技術的最新動向是什么?
在新一代的電機制造業(yè)中,高效是技術發(fā)展的明確趨勢。但越來越多的應用和領域對于電機控制的要求已不僅僅停留在滿足節(jié)能要求的通用變頻器及速度控制上,精確的位置控制及電流控制已成為了新的需求。
在不遠的將來,工業(yè)智能化是需要雙向互動的,網絡通訊與智能化傳感技術的發(fā)展將會促進工業(yè)控制的智能化發(fā)展,智能化和網絡化將成為電機控制行業(yè),乃至整個工業(yè)自動化市場的核心發(fā)展趨勢。
(嚴格的,我們應該講電機控制技術)電機控制是一個相對成熟的工業(yè)應用,從技術層面以及用戶角度,不會有著非??焖俚淖兓?。除了上述的描述之外,我們可以看到,在國內有如下的一些新變化,
1. ARM Cortex-M4F作為標準化的處理器平臺,越來越被國內客戶所接受,成為取代DSP的通用伺服控制器的平臺
2. MEMS(微機電傳感器)在電機控制上的應用,是當前討論的有一個話題
2. 具體地,電機芯片方案的集成度有何發(fā)展趨勢?
針對處理器,除了客戶更加傾向標準化平臺之外,集成度也是越來越高,以ADI為例,
1. 我們當前的ADSP-CM408除了常規(guī)的外圍接口之外,還集成了SINC濾波器,諧波分析引擎
2. 下一代的產品更加集成了FFT,Cordic等數(shù)學計算功能
3. 再接下來的高端產品,更是多核的處理器
3. MCU、DSP、FPGA或功率、模擬芯片的最新技術動向是什么?
通用功能的DSP處理器的優(yōu)先級降低,針對通用伺服,ARM cortex -M4F處理器越來越被廣泛應用。FPGA仍然是多軸系統(tǒng)以及實現(xiàn)實時以太網功能的首選方案。
4. 電機的核心是算法,算法效率如何提升?
算法一直是電機控制的核心,每個廠家都有各自的專長。ADI的能力更多集中在硬件方案上,但,ADSP-CM408無疑給高效率、高性能的算法提供了一個強有力的平臺
5. 散熱和噪聲如何解決?
散熱是一個技術難點,更多地應該從機械結構上考慮。但是,從硬件設計角度看,降低功率模塊的損耗,無疑是一個方案。功率模塊,除了自身的產品升級之外,其相應的Gate driver 也需要有性能上的提升,ADI公司的ADuM4135是一個好的選擇
噪聲同樣是一個系統(tǒng)問題,不是某一個芯片產品就可以解決的。但,從ADI角度看,正對電流采樣而推出的∑−? ADC AD740x 系列無疑是一個好的解決方案。
6.貴公司的芯片或解決方案的優(yōu)勢是什么,有哪些新的解決方案?
除了下面所描述的,ADI新近推出了IGBT Gate Driver ADuM4135,這個芯片與當前普遍應用的Gate Driver相比,有著更短的傳輸延遲,有著更高的CMTI性能,并且還集成了諸多的保護功能。
ADI非常重視電機控制領域,并且十分看好伺服系統(tǒng)的市場前景。針對這一應用領域,ADI已經具備了包括硬件方案和控制算法在內的完善的系統(tǒng)級方案。
在伺服控制中,安全和保護是ADI優(yōu)先考慮的角度,其iCoupler®數(shù)字隔離器產品可滿足高壓安全隔離的要求。ADI還具有業(yè)界領先的ADC技術,包括隔離ADC產品,可以很好地滿足高精度控制的要求。而ADI提供的高精度RDC可以滿足任何使用旋轉變壓器的位置檢測場合,哪怕是高污染及強震動的工業(yè)及汽車應用環(huán)境。
除此之外,ADI的混合信號控制處理器ADSP-CM40x在應對越來越高的高效需求時還有著非常出色的表現(xiàn)。ADSP-CM40x不僅集成了行業(yè)唯一一款精度高達13位的嵌入式雙通道16位模數(shù)轉換器,還搭載了一枚240-MHz浮點ARM® Cortex™-M4處理器內核。設備制造商為提高產品的能源效率和性能,要求高精度、伺服閉環(huán)控制、電機驅動、太陽能光伏(PV)逆變器和其他嵌入式工業(yè)應用。ADSP-CM40x憑借較高的精度模擬轉換性能,可以很好地實現(xiàn)這些目標。
ADSP-CM40x不但具有出色的模擬轉換性能和高達380納秒的轉換速度,同時具備多種其他特性,比如,它具有全面的sinc濾波器實現(xiàn)模式,可以直接與用于采樣電阻式電流檢測系統(tǒng)架構中的隔離式Σ-Δ型調制器(AD7400A/AD7401A)接口。采用片內sinc濾波器可以節(jié)省以FPGA實現(xiàn)同一功能所需要的成本和工程資源。
針對電機控制解決方案,ADI還提供了門類齊全的產品組合,包括模數(shù)/數(shù)模轉換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler®數(shù)字隔離器和電源管理器件等。這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度、有助于實現(xiàn)更新型的拓撲結構設計,可以為客戶實現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設計帶來價值。
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