“電機(jī)控制”專題:ADI
序言:不久前,我國(guó)發(fā)布《中國(guó)制造2025》宏偉戰(zhàn)略,主題之一是智能工廠、智能制造將引領(lǐng)制造業(yè)的變革,因此對(duì)電機(jī)、伺服系統(tǒng)的需求將會(huì)大增,尤其是多軸控制和精確位置、電流控制的高端電機(jī);同時(shí),環(huán)保和節(jié)能/綠色能源是我國(guó)七大新興戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)之一,而電機(jī)的能耗占用電設(shè)備的20%左右,因此,提高電機(jī)能效是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的一場(chǎng)持久戰(zhàn)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/277364.htm為此,本媒體在連續(xù)兩年舉辦電機(jī)專題的基礎(chǔ)上,于2015年7月再次推出“電機(jī)控制”專題,就電機(jī)控制的新動(dòng)向和新技術(shù)展開大討論。
ADI公司亞太區(qū)電機(jī)與電源控制行業(yè)市場(chǎng)部經(jīng)理于常濤
1. 依貴公司角度看,電機(jī)技術(shù)的最新動(dòng)向是什么?
在新一代的電機(jī)制造業(yè)中,高效是技術(shù)發(fā)展的明確趨勢(shì)。但越來越多的應(yīng)用和領(lǐng)域?qū)τ?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電機(jī)控制">電機(jī)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(yuǎn)的將來,工業(yè)智能化是需要雙向互動(dòng)的,網(wǎng)絡(luò)通訊與智能化傳感技術(shù)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)工業(yè)控制的智能化發(fā)展,智能化和網(wǎng)絡(luò)化將成為電機(jī)控制行業(yè),乃至整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)的核心發(fā)展趨勢(shì)。
(嚴(yán)格的,我們應(yīng)該講電機(jī)控制技術(shù))電機(jī)控制是一個(gè)相對(duì)成熟的工業(yè)應(yīng)用,從技術(shù)層面以及用戶角度,不會(huì)有著非常快速的變化。除了上述的描述之外,我們可以看到,在國(guó)內(nèi)有如下的一些新變化,
1. ARM Cortex-M4F作為標(biāo)準(zhǔn)化的處理器平臺(tái),越來越被國(guó)內(nèi)客戶所接受,成為取代DSP的通用伺服控制器的平臺(tái)
2. MEMS(微機(jī)電傳感器)在電機(jī)控制上的應(yīng)用,是當(dāng)前討論的有一個(gè)話題
2. 具體地,電機(jī)芯片方案的集成度有何發(fā)展趨勢(shì)?
針對(duì)處理器,除了客戶更加傾向標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)之外,集成度也是越來越高,以ADI為例,
1. 我們當(dāng)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(chǎn)品更加集成了FFT,Cordic等數(shù)學(xué)計(jì)算功能
3. 再接下來的高端產(chǎn)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(shù)動(dòng)向是什么?
通用功能的DSP處理器的優(yōu)先級(jí)降低,針對(duì)通用伺服,ARM cortex -M4F處理器越來越被廣泛應(yīng)用。FPGA仍然是多軸系統(tǒng)以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)功能的首選方案。
4. 電機(jī)的核心是算法,算法效率如何提升?
算法一直是電機(jī)控制的核心,每個(gè)廠家都有各自的專長(zhǎng)。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(gè)強(qiáng)有力的平臺(tái)
5. 散熱和噪聲如何解決?
散熱是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn),更多地應(yīng)該從機(jī)械結(jié)構(gòu)上考慮。但是,從硬件設(shè)計(jì)角度看,降低功率模塊的損耗,無疑是一個(gè)方案。功率模塊,除了自身的產(chǎn)品升級(jí)之外,其相應(yīng)的Gate driver 也需要有性能上的提升,ADI公司的ADuM4135是一個(gè)好的選擇
噪聲同樣是一個(gè)系統(tǒng)問題,不是某一個(gè)芯片產(chǎn)品就可以解決的。但,從ADI角度看,正對(duì)電流采樣而推出的∑−? ADC AD740x 系列無疑是一個(gè)好的解決方案。
6.貴公司的芯片或解決方案的優(yōu)勢(shì)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(gè)芯片與當(dāng)前普遍應(yīng)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(hù)功能。
ADI非常重視電機(jī)控制領(lǐng)域,并且十分看好伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)前景。針對(duì)這一應(yīng)用領(lǐng)域,ADI已經(jīng)具備了包括硬件方案和控制算法在內(nèi)的完善的系統(tǒng)級(jí)方案。
在伺服控制中,安全和保護(hù)是ADI優(yōu)先考慮的角度,其iCoupler®數(shù)字隔離器產(chǎn)品可滿足高壓安全隔離的要求。ADI還具有業(yè)界領(lǐng)先的ADC技術(shù),包括隔離ADC產(chǎn)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(zhuǎn)變壓器的位置檢測(cè)場(chǎng)合,哪怕是高污染及強(qiáng)震動(dòng)的工業(yè)及汽車應(yīng)用環(huán)境。
除此之外,ADI的混合信號(hào)控制處理器ADSP-CM40x在應(yīng)對(duì)越來越高的高效需求時(shí)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(dá)13位的嵌入式雙通道16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器,還搭載了一枚240-MHz浮點(diǎn)ARM® Cortex™-M4處理器內(nèi)核。設(shè)備制造商為提高產(chǎn)品的能源效率和性能,要求高精度、伺服閉環(huán)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽能光伏(PV)逆變器和其他嵌入式工業(yè)應(yīng)用。ADSP-CM40x憑借較高的精度模擬轉(zhuǎn)換性能,可以很好地實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。
ADSP-CM40x不但具有出色的模擬轉(zhuǎn)換性能和高達(dá)380納秒的轉(zhuǎn)換速度,同時(shí)具備多種其他特性,比如,它具有全面的sinc濾波器實(shí)現(xiàn)模式,可以直接與用于采樣電阻式電流檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)中的隔離式Σ-Δ型調(diào)制器(AD7400A/AD7401A)接口。采用片內(nèi)sinc濾波器可以節(jié)省以FPGA實(shí)現(xiàn)同一功能所需要的成本和工程資源。
針對(duì)電機(jī)控制解決方案,ADI還提供了門類齊全的產(chǎn)品組合,包括模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)更新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以為客戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設(shè)計(jì)帶來價(jià)值。
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