《電子技術(shù)應(yīng)用》
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實現(xiàn)更高的性能和更強的隔離

2016-09-23

  在大多數(shù)汽車制造廠中,,我們都能夠看到利用自動機器人技術(shù)進行負重托舉和部件組裝的身影,。

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  這種情況下,精度成為了一個十分關(guān)鍵的因素,因為電機,、機器人手臂,、開關(guān)和高壓設(shè)備都必須像交響樂一樣保持協(xié)調(diào)一致,。然而,,要在電氣嘈雜的環(huán)境中保持系統(tǒng)的零錯誤卻不那么簡單。目前,德州儀器(TI)已經(jīng)找到了針對工業(yè)噪聲的新方法,,通過隔離,、修飾和過濾,確保電機控制的精確度,。

  憑借強化的隔離技術(shù),,TI能夠幫助設(shè)計人員打造高精度的系統(tǒng),正如全新TI Design參考設(shè)計——具有電流,、電壓和溫度保護的增強隔離三相逆變器(TIDA-00366)中所展示的一般,。

  “新推出的TI Design是立即啟動增強隔離逆變器設(shè)計的理想?yún)⒖?。其額定功率最高可達10kw,,同時能夠提供多種多樣的保護特性,”負責(zé)調(diào)整該參考設(shè)計的工程師Matthias Taenze說道,?!拔覀兯P(guān)注的重點是器件的緊湊度且高效性?!?/p>

  三相逆變器參考設(shè)計結(jié)合了TI最近的幾款增強隔離器件,,包括業(yè)內(nèi)最高性能的增強隔離放大器AMC1301以及近期推出的增強隔離柵極驅(qū)動器UCC21520。

  無論是消費類電子還是太陽能逆變器,,隔離都是許多產(chǎn)品必需的技術(shù),。TI的產(chǎn)品市場經(jīng)理Nagarajan Sridhar表示,諸如AMC1301和UCC21520等器件凝聚著TI在電源管理和高精度信號鏈領(lǐng)域的專業(yè)知識,,同時還包含了TI在增強隔離研發(fā)方面的豐富經(jīng)驗,。

  “這些產(chǎn)品奠定了TI在整個市場中的領(lǐng)先地位,”他補充道,。

  深厚的專業(yè)知識基礎(chǔ)

  TI全球的模擬團隊一直致力于為設(shè)計人員提供業(yè)界領(lǐng)先的隔離芯片,,因為他們所設(shè)計的應(yīng)用往往需要通過增強隔離技術(shù)提供額外的保護格柵(也被稱為雙隔離)。

  針對全新放大器最為常見的三類應(yīng)用包括工業(yè)電機驅(qū)動,、太陽逆變器和不間斷電源 (UPS),。

  為了應(yīng)對高壓峰值和高能峰頂?shù)龋O(shè)計人員必須滿足嚴格的行業(yè)隔離標準,,而TI所提供的增強隔離器件已經(jīng)超過了行業(yè)標準,。此外,TI的器件可以提供一個能夠改善功率器件整體功率效率,、簡化電源設(shè)計并減少熱漂移問題的低功率架構(gòu),。

  “例如,有的客戶必須滿足針對電機驅(qū)動的系統(tǒng)標準,,但是針對隔離組件的標準卻往往會更高,,”TI的員工Navin Kommarjau說道,“幾年前,TI的工藝和設(shè)計團隊開發(fā)出了基于電容的隔離,,它比光學(xué)隔離更加可靠,。此外,通過為現(xiàn)有的隔離標準提供額外提升空間,,TI的制造和工藝團隊又將這一技術(shù)的發(fā)展向前推進了一步,。”

  提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵

  除了更高的可靠性,,TI的隔離技術(shù)還能提供更長的產(chǎn)品使用壽命,。

  “在超過1000V工作電壓的情況下,高性能放大器能夠運行至少四十年,,非常穩(wěn)定耐用,,”市場經(jīng)理Robert Schreiber說?!百|(zhì)量和可靠性對于這款器件至關(guān)重要,,而TI所能提供的可靠性是目前業(yè)界最好的?!?/p>

  設(shè)計人員對于TI全新的增強隔離放大器充滿期待,。目前TI已經(jīng)為60多位客戶提供了超過1,700片樣片。

  “嚴格質(zhì)量管控下的半導(dǎo)體工藝,、封裝,、信號鏈和高壓技術(shù)組合使TI的這款產(chǎn)品脫穎而出。在我們正式發(fā)布這款產(chǎn)品前,,很多客戶在試用過程中就已經(jīng)有所體驗,,”Navin說道。

  目前,,設(shè)計人員正在將這款放大器應(yīng)用于高精度電梯電機控制系統(tǒng),,這也是另外一個對可靠性有嚴格要求的領(lǐng)域,因為制造商希望他們的裝置能夠無故障運行多年,。

  “在高層建筑中,,TI的器件可以實現(xiàn)快速電梯的迅速啟停。為了滿足這一需求,,它們需要十分精確的測量溫度和電壓,,”Robert說,“支持這一切的是幕后的電機驅(qū)動,。TI的產(chǎn)品可以用于測量電機驅(qū)動系統(tǒng)中的電流,,而這個系統(tǒng)需要非常精準的控制?!?/p>

  這款參考設(shè)計還特有全新的UCC21520,,業(yè)界速度最快的5.7kVRMS隔離雙通道柵極驅(qū)動器,,主要針對系統(tǒng)保護和可靠性都十分關(guān)鍵的高壓應(yīng)用。

  “UCC21520能夠提供普遍的兼容性,,這使得設(shè)計人員可以將隔離和電源管理功能集成到數(shù)個應(yīng)用之中,,同時又有助于保護系統(tǒng)和人員不受潛在有害高壓浪涌的損傷,”Nagarajan說,。

  這款電源管理芯片提供5.7kVRMS的增強隔離,,以及高達12.8kV抗干擾性測試的浪涌和100V/ns以上的共模瞬態(tài)抑制。通過提供19ns的快速傳播延遲,,這款器件可實現(xiàn)高功率密度和效率,。而這些優(yōu)勢所帶來的是更小的解決方案尺寸和可靠運行。


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