能效問題一直是電機(jī)控制發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，提高能效的途徑很多，其中TI 嵌入式處理和模擬系列產(chǎn)品可以發(fā)揮重要作用。例如，用更節(jié)能的無傳感器矢量控制三相逆變器替換并網(wǎng)交流感應(yīng)電機(jī)。無傳感器矢量控制對(duì)實(shí)時(shí)控制要求較高M(jìn)CU 和處理器，比如TI 的C2000 和Sitara 內(nèi)置獨(dú)特的控制和工業(yè)通信外設(shè)；還需要高性能的隔離、傳感、電源和通信模擬產(chǎn)品。此外，整流反饋單元和能量回收也可以提高能效。如今，許多工業(yè)驅(qū)動(dòng)器的制動(dòng)能量在轉(zhuǎn)化為熱能后被損失。而雙向AC/DC 或DC/DC 轉(zhuǎn)換器可以通過反饋到電網(wǎng)或臨時(shí)存儲(chǔ)來回收制動(dòng)能量。這些雙向AC/DC 或DC/DC 變換器也需要實(shí)時(shí)控制MCU 模擬半導(dǎo)體用于隔離、傳感、電源控制和通信。
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德州儀器通過幫助您設(shè)計(jì)更高效、更準(zhǔn)確、更可靠的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)來促進(jìn)您的電機(jī)控制設(shè)計(jì)創(chuàng)新，重點(diǎn)關(guān)注以下方面。
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(jié)合先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確實(shí)時(shí)的電機(jī)控制。
b.可靠性高，使用壽命長：一流的隔離技術(shù)，產(chǎn)品使用壽命長，隔離等級(jí)高。
c.更高效率：創(chuàng)新的電機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)解決方案可以降低功耗，實(shí)現(xiàn)更高效率，通過高集成度和創(chuàng)新的開關(guān)電源設(shè)計(jì)，減少全球能耗。
德州儀器針對(duì)這三個(gè)創(chuàng)新方向，提出了電機(jī)控制系統(tǒng)各方面的創(chuàng)新方案。
1.實(shí)時(shí)配備集成加速器MCU/ 處理器，如C2000TMU、C2000 CLB 和Sitara PRU_ICSS，為了實(shí)現(xiàn)更高性能的驅(qū)動(dòng)，可以更快地執(zhí)行客戶的控制算法，并在單個(gè)MCU多軸配置在處理器上，以獲得更緊湊的多軸驅(qū)動(dòng)。
2.配備集成控制和通信特定外設(shè)MCU/ 處理器可以使驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制器( 如PLC) 通信速度更快，延遲更低。
3.無傳感器控制算法InstaSPIN-FOC：TI InstaSPIN無論是簡單的應(yīng)用還是復(fù)雜的設(shè)計(jì)，無論是無傳感器三相電機(jī)解決方案都能讓您更容易地設(shè)計(jì)電子控制應(yīng)用。TI 支持InstaSPIN 的MCU 電機(jī)控制應(yīng)用程序可以為設(shè)計(jì)師提供無傳感器或傳感器，如Piccolo 有專門的庫實(shí)現(xiàn)系列微控制器。
4.低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成傳感器和無傳感器控制算法：12 ～ 48 V 低壓變速BLDC(風(fēng)扇、泵等)和開環(huán)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)。“TI 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以幫助您輕松設(shè)計(jì)更小的體積，提供更平滑的運(yùn)動(dòng)控制和更好的保護(hù)。利用我們的集成解決方案和先進(jìn)的電影控制算法、保護(hù)、診斷和安全功能，實(shí)現(xiàn)智能柵極驅(qū)動(dòng)和智能調(diào)整，最大限度地提高電機(jī)性能。
5.擴(kuò)展控制算法:整體電機(jī)控制算法包括專用執(zhí)行器(如PWM 外設(shè))生成三互補(bǔ)PWM，用于電流和位置IXYS代理特殊的感應(yīng)外設(shè)有助于減少整體控制的延遲，并與執(zhí)行器和感應(yīng)元件的控制電路同步。
6.MCU/MPU 集成ADC 和用于delta-sigma 用于連接位置反饋傳感器的數(shù)字濾波器和低延遲外設(shè)， 有助于開發(fā)更緊湊的驅(qū)動(dòng)器，減少控制電路延遲，提高性能，并將控制算法與模擬執(zhí)行器和反饋傳感子系統(tǒng)同步。
(本文來源《IC2022年3月，代理雜志
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