助力更精準、更高效和更可靠的電機驅動(dòng)和控制解決方案

能效問(wèn)題一直是電機控制發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，提高能效的途徑繁多，其中TI 的嵌入式處理和模擬系列產(chǎn)品能夠發(fā)揮重要作用。例如用更節能的無(wú)傳感器矢量控制三相逆變器替換并網(wǎng)交流感應電機。無(wú)傳感器矢量控制需要對實(shí)時(shí)控制要求比較高的MCU 和處理器，比如TI 的C2000? 和Sitara? 內置特有的控制以及工業(yè)通信外設；同時(shí)也需要高性能的隔離、傳感、電源和通信等模擬產(chǎn)品。另外，整流回饋單元和能量回收也能夠提高能效。當今許多工業(yè)驅動(dòng)器的制動(dòng)能量轉換為熱能后被損耗。而雙向AC/DC 或DC/DC 轉換器能夠通過(guò)反饋到電網(wǎng)或臨時(shí)存儲來(lái)回收制動(dòng)能量。這些雙向AC/DC 或DC/DC 變換器也同樣需要實(shí)時(shí)控制MCU 以及用于隔離、傳感、電源控制和通信的模擬半導體。

德州儀器通過(guò)幫助您設計具有更高效率、更精確、更可靠的電機驅動(dòng)和控制系統來(lái)推動(dòng)您的電機控制設計創(chuàng )新，重點(diǎn)聚焦在如下幾個(gè)方面。

a.精確控制：行業(yè)領(lǐng)先的精確模擬技術(shù)組合，用于控制位置、扭矩和速度，結合先進(jìn)的信號處理技術(shù)，從而實(shí)現精確、實(shí)時(shí)的電機控制。

b.高可靠性及長(cháng)使用壽命：一流的隔離技術(shù)，產(chǎn)品具有更長(cháng)的使用壽命與隔離等級。

c.更高效率：創(chuàng )新的電機控制和驅動(dòng)解決方案能夠降低功耗實(shí)現更高效率，同時(shí)通過(guò)高集成度以及創(chuàng )新的開(kāi)關(guān)電源設計，從而減少全球能源的消耗。

針對這三個(gè)創(chuàng )新方向，德州儀器提出了全方面的電機控制系統創(chuàng )新方案。

1.配備集成加速器的實(shí)時(shí)MCU/ 處理器，如C2000?TMU、C2000? CLB 和Sitara? PRU_ICSS，能夠更快地執行客戶(hù)的控制算法，以實(shí)現更高性能的驅動(dòng)，并在單個(gè)MCU/處理器上配置更多軸以獲得更緊湊的多軸驅動(dòng)。

2.配備集成控制和通信特定外設的MCU/ 處理器能夠使驅動(dòng)器結構更緊湊，體積更小，并實(shí)現電機驅動(dòng)器和運動(dòng)控制器( 如PLC) 之間的同步，通信更快、延時(shí)更低。

3.無(wú)傳感器控制算法InstaSPIN-FOC：TI InstaSPIN無(wú)傳感器三相電機解決方案能夠讓您更輕松地設計電子控制應用，無(wú)論是簡(jiǎn)單應用或是復雜設計。TI 支持InstaSPIN 的MCU 能為設計人員提供無(wú)傳感器或有傳感器的電機控制應用，比如Piccolo? 系列微控制器就有專(zhuān)門(mén)的庫來(lái)實(shí)現。

4.集成有傳感器和無(wú)傳感器控制算法至低壓電機驅動(dòng)器：用于12 ～ 48 V 低壓變速BLDC（風(fēng)扇，泵等）和開(kāi)環(huán)步進(jìn)驅動(dòng)器?！癟I 的電機驅動(dòng)器可助您輕松實(shí)現更小體積的設計，提供更平滑的運動(dòng)控制和更好的保護。利用我們的集成解決方案和先進(jìn)的片上控制算法以及保護、診斷和安全功能，實(shí)現智能柵極驅動(dòng)和智能調諧，最大限度地提高電機性能。

5.擴展控制算法：整體電機控制算法包括專(zhuān)用執行器（如PWM 外設）以生成三相互補PWM，以及用于電流和位置感應的專(zhuān)用感應外設，有助于減少整體控制的延遲，并改善與執行器和感應元件的控制回路同步。

6.MCU/MPU 集成ADC 和用于delta-sigma 調制器的數字濾波器以及用于連接位置反饋傳感器的低延遲外設, 有助于開(kāi)發(fā)更緊湊的驅動(dòng)器、減少控制回路延遲、提高性能，并將控制算法更好地同步到模擬執行器和反饋傳感子系統。

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年3月期）