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电机驱动

交流电压电机驱动的数字隔离

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作者:Gaetano (Guy) Fichera,Boston Engineering Corporation电子产品部总监

内容提要

隔离是交流电压电机驱动不可分割的一部分。电气隔离的方法有多种——主要采用光耦合器和数字隔离器。使用数字隔离器与传统的光耦合器相比具有数种优势——其中包括成本更低、元件数量更少、可靠性更强。本文以传统电机控制器设计为基础,对几种隔离方法进行比较,以突显数字隔离器的优势。

光耦合器与数字隔离器的背景知识

光耦合器使用LED发出的光将数据通过隔离栅传输到一个光电二极管。当LED开启和关闭时,将在电气隔离光电二极管一端产生逻辑高和低信号。光耦合器的速度与光电二极管检波器的速率以及为其二极管电容充电的时间直接相关。提升速度的一种方式是提高LED电流,但其代价是功耗的增加。

而基于变压器的数字隔离器借助变压器以磁性方式将数据通过隔离栅进行耦合。变压器电流脉冲通过一个线圈,形成一个很小的局部磁场,从而在另一个线圈生成感应电流。变压器的传输速率自然比光耦合器快很多。而且变压器为差分架构,具有出色的共模瞬变抗扰度。另外,由于数字隔离器基于变压器,而光耦合器则基于LED,因此,数字隔离器的可靠性/MTTF要远远优于光耦合器。

电机驱动设计中的隔离

【资料】去耦技术

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<strong>谓正确去耦?有何必要性?</strong>

如果电源引脚上存在纹波和/或噪声,大多数IC都会有某种类型的性能下降。数字IC的噪声裕量会降低,时钟抖动则可能增加。对于高性能数字IC,例如微处理器和FPGA,电源额定容差(例如±5%)包含直流误差、纹波和噪声之和。只要电压保持在容差内,数字器件便符合规范。

说明模拟IC对电源变化灵敏度的传统参数是电源抑制比(PSRR)。对于放大器,PSRR是输出电压变化与电源电压变化之比,用比率(PSRR)或dB (PSR)表示。PSRR可折合到输出端(RTO)或输入端(RTI)。RTI值等于RTO值除以放大器增益。

详文请阅:<a href="http://adi.eetrend.com/files/2016-10/wen_zhang_/100003363-11063-xiazaiq…;

能效规则将改变电机控制设计

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电机控制正在成为电力行业中变化最快的技术领域。 其原因在于,家庭、工厂和汽车中使用的数以百万计的电机需要提高能效。 若要实现更新更严格的能效目标,电机控制器设计、电流检测和控制算法必须有新的发展。

电机控制的主要设计要素可分为四个方面:通信接口、EMC鲁棒性、电路隔离和能效。 接下来几年,最大的变化可能发生在能效方面。

根据ADI公司的Anders Fredriksen说法,人们大力要求把电机设计中的能效放在更重要的位置,而未来几年,随着新能效标准的引入,这种要求将更加强烈。

Fredriksen表示:“标准化工作已进行了数十年,但到2017年,关于能效的延伸准则就会适用于最低1W的电机,这将给制造商带来重大影响。” 但是,Frederiksen相信,为了满足新能效标准的要求,电机控制设计仍需要进一步发展。 Fredriksen说道:“可能需要改变电机控制架构,不这样做的话,我们将无法实现全部新能效标准。” 这不仅适用于工业电机,而且适用于家用电器和汽车。

为了提高能效,必须从元器件层次做起。 这意味着要给电机控制器增加处理器能力以便运行优化算法。 它还要求提高电流检测精度。 “例如,使用隔离式Σ-Δ转换来提高精度。”Fredriksen说。

【视频】电机控制中的非理想效应

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视频探讨了展示了一篇题为《一种理解电机控制电流环非理想效应的影响》论坛谈到的话题,该演示采用了ADSP-CM408混合信号控制器和一个400V PM-马达来演示系统性能是如何被电流环中的非理想效应影响的 ,并且看到如何通过看亏电路设计来减弱这种非理想效应的影响。

【应用笔记】利用反激、SEPIC和Ćuk组合为IGBT电机驱动产生多个隔离偏置轨

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简介

先进电机驱动应用采用基于三相绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)的逆变器,后者由通常在400 V dc到800 V dc范围内的直流母线电压供电。该高压轨可以从三相整流器电桥滤波器组合或功率因数经校正的升压整流器直接获得,从三相交流输入产生高压轨(参见图1)。

详文如下阅读: