助力更精準、更高效和更可靠的電機驅動和控制解決方案

能效問題一直是電機控制發(fā)展的關鍵技術之一，提高能效的途徑繁多，其中TI 的嵌入式處理和模擬系列產品能夠發(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)交流感應電機。無傳感器矢量控制需要對實時控制要求比較高的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；同時也需要高性能的隔離、傳感、電源和通信等模擬產品。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)驅動器的制動能量轉換為熱能后被損耗。而雙向AC/DC 或DC/DC 轉換器能夠通過反饋到電網(wǎng)或臨時存儲來回收制動能量。這些雙向AC/DC 或DC/DC 變換器也同樣需要實時控制MCU 以及用于隔離、傳感、電源控制和通信的模擬半導體。

德州儀器通過幫助您設計具有更高效率、更精確、更可靠的電機驅動和控制系統(tǒng)來推動您的電機控制設計創(chuàng)新，重點聚焦在如下幾個方面。

a.精確控制：行業(yè)領先的精確模擬技術組合，用于控制位置、扭矩和速度，結合先進的信號處理技術，從而實現(xiàn)精確、實時的電機控制。

b.高可靠性及長使用壽命：一流的隔離技術，產品具有更長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解決方案能夠降低功耗實現(xiàn)更高效率，同時通過高集成度以及創(chuàng)新的開關電源設計，從而減少全球能源的消耗。

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

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

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

3.無傳感器控制算法InstaSPIN-FOC：TI InstaSPIN無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，無論是簡單應用或是復雜設計。TI 支持InstaSPIN 的MCU 能為設計人員提供無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門的庫來實現(xiàn)。

4.集成有傳感器和無傳感器控制算法至低壓電機驅動器：用于12 ～ 48 V 低壓變速BLDC（風扇，泵等）和開環(huán)步進驅動器?！癟I 的電機驅動器可助您輕松實現(xiàn)更小體積的設計，提供更平滑的運動控制和更好的保護。利用我們的集成解決方案和先進的片上控制算法以及保護、診斷和安全功能，實現(xiàn)智能柵極驅動和智能調諧，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用執(zhí)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用感應外設，有助于減少整體控制的延遲，并改善與執(zhí)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(shù)字濾波器以及用于連接位置反饋傳感器的低延遲外設, 有助于開發(fā)更緊湊的驅動器、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(zhí)行器和反饋傳感子系統(tǒng)。

（本文來源于《電子產品世界》雜志2022年3月期）