2024年6月17日，上海 —— 隨著市場對高精度、高性能電機(jī)控制技術(shù)的不斷追求,，旋轉(zhuǎn)變壓器作為其核心部件之一，其精確測量角度位置和轉(zhuǎn)速的能力顯得尤為重要,。

　　然而,，旋轉(zhuǎn)變壓器驅(qū)動電路的特殊要求一直是行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸,。為解決這一挑戰(zhàn)，納芯微近日發(fā)布了全新的NSOPA240x系列運(yùn)算放大器,，旨在簡化電路設(shè)計并提高系統(tǒng)魯棒性,，為旋轉(zhuǎn)變壓器驅(qū)動應(yīng)用帶來創(chuàng)新性的解決方案。

　　旋轉(zhuǎn)變壓器作為一種電磁式傳感器,，可用來精確測量角度位置和轉(zhuǎn)速,，在工業(yè)電機(jī)控制、伺服器,、機(jī)器人,、電動和混動汽車中的動力系統(tǒng)單元中得到了廣泛應(yīng)用。特別是在電動車輛中,，旋轉(zhuǎn)變壓器可以為電機(jī)控制算法提供精確且穩(wěn)定的位置信息,，這對于確保電動車輛在各種駕駛條件下的理想性能至關(guān)重要。通過其獨(dú)特的工作原理,，旋轉(zhuǎn)變壓器能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地反饋轉(zhuǎn)子的角度和速度,，使電動車輛的電機(jī)控制算法能夠精確調(diào)整電流輸出，實現(xiàn)平穩(wěn)駕駛和即時響應(yīng),。此外,，旋轉(zhuǎn)變壓器具有耐高溫、機(jī)制簡單可靠,、尺寸小巧和成本低廉等優(yōu)勢,，使其能夠適應(yīng)電動車輛緊湊的設(shè)計需求，并降低整體成本,。

　　在實際應(yīng)用中,，旋轉(zhuǎn)變壓器驅(qū)動電路的設(shè)計面臨多重挑戰(zhàn)。首先,，需要滿足高電流輸出和高壓擺率的要求,，以確保為旋轉(zhuǎn)變壓器提供穩(wěn)定的激勵信號，其次,，簡化電路設(shè)計和提高系統(tǒng)魯棒性也是工程師們面臨的重要問題,。此外，復(fù)雜的噪聲環(huán)境和嚴(yán)格的安全性要求也給設(shè)計帶來了更多困難,。

　　納芯微NSOPA240x大電流輸出運(yùn)算放大器產(chǎn)品憑借其卓越的高增益帶寬和壓擺率,，以及連續(xù)高輸出電流驅(qū)動功能，滿足了旋轉(zhuǎn)變壓器初級線圈對低失真和差分高振幅激勵的嚴(yán)格要求,。更重要的是,，NSOPA240x內(nèi)部集成了熱關(guān)斷和過流保護(hù)，不僅優(yōu)化了電路設(shè)計，也降低了系統(tǒng)成本,，還顯著提高了整體系統(tǒng)的可靠性和性能表現(xiàn),。

　　NSOPA240x產(chǎn)品系列的車規(guī)級別滿足AEC-Q100 Grade 1的可靠性要求，可在-40~125℃的嚴(yán)苛環(huán)境下勝任工作,。不同的通道版本以滿足客戶不同需求,，對應(yīng)單通道有TO252-5封裝，雙通道版本有HTSSOP14封裝,，如下表格所示

　　大電流輸出能力-適應(yīng)各類旋變原邊線圈的驅(qū)動

　　輸出電流能力和輸出擺幅是衡量功率放大器驅(qū)動能力最重要的指標(biāo)之一,，負(fù)載電流與輸出擺幅之間的關(guān)系直接決定在驅(qū)動運(yùn)放上的耗散功率。旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁原邊線圈通常是有很低的DCR （直流電阻）,，通常小于100Ω，因此需要有較強(qiáng)的電流輸出能力才可以驅(qū)動線圈,，最高至200mA,。NSOPA240x設(shè)計為最高400mA持續(xù)輸出電流能力，完全滿足各類旋轉(zhuǎn)變壓器驅(qū)動要求,。

　　高輸出壓擺率-保證原邊線圈激勵信號不失真

　　壓擺率是反應(yīng)運(yùn)算放大器動態(tài)響應(yīng)性能的重要性能指標(biāo)之一,，對于正弦信號不失真的最低要求如以下公式所示：

　　對于不同類型的旋轉(zhuǎn)變壓器的來說，對于激勵信號的幅度和頻率要求都有所不同,。以7Vrms,，10kHz的激勵信號為例，根據(jù)上述公式的計算結(jié)果,，保證不失真所需的最低壓擺率為0.6 V/μs左右,。NSOPA240x壓擺率為5.5 V/μs,，可以滿足旋轉(zhuǎn)變壓器驅(qū)動的大部分應(yīng)用需求,。

　　集成限流保護(hù),，過熱保護(hù)-提高旋變系統(tǒng)的可靠性，降低復(fù)雜性和成本

　　對于選旋轉(zhuǎn)變壓器原邊驅(qū)動端這種幾百mA級別的功率級別,，必須具有完善的保護(hù)措施,，否則就會因為過熱等原因?qū)ο到y(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅甚至燒毀。NSOPA240x集成了熱關(guān)斷的保護(hù)功能,，當(dāng)芯片結(jié)溫超過173℃時,，器件將被禁用，通過OTF/SH_DN狀態(tài)指示熱關(guān)斷事件發(fā)生,。為了防止反復(fù)觸發(fā),，過溫關(guān)斷功能具有溫度滯回，結(jié)溫需要回落到155℃,，器件才會被重新使能,，OTF/SH_DN引腳狀態(tài)也隨之改變，指示熱關(guān)斷事件停止。

　　如下圖所示,，NSOPA240x可以提供客戶系統(tǒng)級功能安全,，可以同時指示短路到電源，短路到地,。

　　除此之外,，芯片中的每個運(yùn)放都對PMOS（高側(cè)）和NMOS（低側(cè)）輸出晶體管進(jìn)行限流保護(hù)，因為過流可能發(fā)現(xiàn)在上管或者下管,。且配備了兩個專用引腳（如圖中紅框所示）,，可用來區(qū)分上管過流或下管過流，分別對應(yīng)短路到地和短路到供電電壓的應(yīng)用場景,。當(dāng)輸出電流回到正常值時,，將同步釋放指示引腳，使系統(tǒng)輕松應(yīng)對類似ISO16750標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的短路測試場景,。

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