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技术

借助隔离技术将太阳能光伏发电系统整合于智能电网

<strong>Martin Murnane</strong>

<strong>太阳能光伏逆变器</strong>

利用太阳辐射直接产生的电能绝大部分来自太阳能光伏(PV)电池,它将光子能量转换成电子流,进而形成电流。图1所示为大型光伏发电设备的航拍照片。

基于 FPGA 的系统提高电机控制性能

<strong>作者:Andrei Cozma 和 Eric Cigan</strong>

<strong>简介</strong>

电机在各种工业、汽车和商业领域应用广泛。电机由驱动器控制,驱动器通过改变输入功率来控制其转矩、速度和位置。高性能电机驱动器可以提高效率,实现更快速、更精确的控制。高级电机控制系统集控制算法、工业网络和用户接口于一体,因此需要更多处理能力来实时执行所有任务。现代电机控制系统通常利用多芯片架构来实现:数字信号处理器(DSP)执行电机控制算法,FPGA 实现高速 I/O 和网络协议,微处理器处理执行控制1。

下一代线路传感器: 采集电能、互联、减少维护工作量

<strong>作者:Swarnab Banerjee ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

在能源格局不断变化的今天,停电仍会引起企业关键运营的中断,例如生产流程,从而造成巨额损失。此外,某些老旧的电网设备仍在全世界运行,而在有些地区,用电风暴变得越来越常见。面对这些严峻挑战,电力公司可采取多种方法来应对未来服务中断的风险,包括实现配电网络的现代化、分布式配电网络、雇佣更多线路维修人员等。由于存在不同程度的成本、技术风险和社会效益问题,所有这些方法都很复杂,难以评估。

集成多路复用输入ADC解决方案减轻功耗和高通道密度的挑战

<strong>作者:Maithil Pachchigar</strong>

<strong>简介</strong>

高性能MEMS IMU解决方案

对于复杂且高动态惯性配置的MEMS IMU应用,评估功能时需要考虑许多属性。在设计周期早期评估这些属性优于追逐开放性成果,从而实现“尽可能精确”。ADI近期举行的在线研讨会【适合高要求应用的高性能MEMS IMU解决方案】概述了这些属性以及关键应用条件。

这里我们分享此次研讨会讲义的部分内容,完整文档请点击【在线研讨会讲义PPT下载】适合高要求应用的高性能MEMS IMU解决方案 下载

<strong>什么是IMU?</strong>

它代表惯性测量单元。 当有人提到这个缩写名称时,我们先看一下传感器功能,它们能做什么。 想象一个笛卡尔坐标系,形下图所示,具有x轴、y轴和z轴,传感器能够测量各轴方向的线性运动,以及围绕各轴的旋转运动。 这就是所有惯性测量单元的根本出发点,所有惯性导航系统都是据此而构建。

浅析如何有效提高机器人伺服电机的过载能力

说起对工业机器人的性能要求,无非就是“快、准、狠”三字。其实这也就是对机器人关节伺服电机的要求,今天我们就来拆解一下这三字背后的含义。

其中“快”、“准”的意思大家都非常好了解,就是要求伺服电机的响应速度要快,控制精度要高。而“狠”字又怎么解呢?其实大家仔细想想,伺服电机除了又快又准外,我们对它的余下要求就是过载能力强,即“狠”了。

1.1为什么伺服电机要求过载能力强?

由于伺服电机在机器人上主要用于驱动关节的运动,因此它需要进行频繁正反转短时运行。而在这种频繁正反转,而且又带着一定惯量的负载,还要求控制速度非常快的情况下,对伺服电机的过载能力(过载扭矩、过载电流)要求是非常高的。

新能源汽车驱动电机深度分析!

我国车用电机在全球资源条件下具有明显的比较优势,发展潜力较大。从新能源汽车的产业链来看,受益端将主要集中在核心零部件领域。国内车用驱动电机行业现状:电机业中的小行业、但制造门槛高,电机驱动系统还存在较多差距与不足,但国内政策扶持将加快产业步伐。作为新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,图1,驱动电机及其控制系统未来发展前景可观。

运动五感: 利用MEMS惯性感测技术实现应用变革

尽管MEMS(微机电系统)技术在气囊和汽车压力传感器中的应用已有大约20年,但促使大众认识到惯性传感器作用的是Nintendo® Wii™和Apple® iPhone®。然而,在一定程度上,流行的看法是惯性传感器的作用主要体现在最终产品有必要检测加速度和减速度的时候。诚然,从纯科学的角度来看,确实是这样。但是,这种看法忽视了MEMS加速度计和陀螺仪日益增加的诸多用途,比如,医疗设备、工业设备、消费类电子设备、汽车电子设备等领域。

技术基础:保护ADC输入

<strong>Alan Walsh ADI公司</strong>

在设计ADC电路时,一个常见的问题是如何在过压条件下保护ADC输入。ADC输入的保护具有许多情况和潜在解决方案。所有供应商的ADC都在此方面具有相似需求。本文将深入分析过压情形中可能出现的问题、发生频率及潜在的补救措施。ADC输入的过驱一般发生于驱动放大器电轨远远大于ADC最大输入范围时,例如,放大器采用±15 V供电,而ADC输入为0至5V。

高压电轨用于接受±10 V输入,同时给ADC前端信号调理/驱动级供电,这在工业设计中很常见,PLC模块就是这种情况。。如果在驱动放大器电轨上发生故障状况,则可因超过最大额定值而损坏ADC,或在多ADC系统中干扰同步/后续转换。本文将重点讨论如何保护精密SAR ADC,如AD798x系列,但也适用于其他ADC类型。

出于安全性考虑而平衡隔离器的主要元件

<strong>作者:David Krakauer,ADI公司iCoupler®数字隔离器部门产品线经理</strong>

多年来,工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限, 唯一合理的选择是光耦合器。如今,数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系,对于正确选择数字隔离器十分重要。这三个要素是:绝缘材料、结构和数据传输方法。

高速模数转换器的转换误码率解密

就像很多其他半导体器件一样,高速模数转换器(ADC)并不能始终像我们期望那样完美运行。它们存在一些固有限制,使其偶尔会产生超出正常功能的罕见转换错误。然而,像测试和测量设备等很多实际采样系统不容许存在高ADC转换误码率。因此,量化高速模数转换误码率(CER)的频率和幅度非常重要,这样工程师才能设计出具有合适预期性能的系统。

在功耗敏感型应用中利用高效率 超低功耗开关稳压器为精密SAR ADC供电

<strong>作者:Alan Walsh 应用工程师 ADI公司</strong>

精密测量已延伸到需要越来越高电源效率的应用领域。物联网的到来使这一点尤为明显,因为物联网更加需要具有精密测量能力的无线传感器节点,电池供电的可穿戴健身/医疗设备,以及使用隔离电源供电、4 mA到20 mA环路供电或电池供电现场仪表的工业信号链。在这些场景中,电源效率越高,意味着电池使用时间越长,维护越少,电源设计越简单。

下一代线路传感器: 采集电能、互联、减少维护工作量

<strong>作者:Swarnab Banerjee ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

在能源格局不断变化的今天,停电仍会引起企业关键运营的中断,例如生产流程,从而造成巨额损失。此外,某些老旧的电网设备仍在全世界运行,而在有些地区,用电风暴变得越来越常见。面对这些严峻挑战,电力公司可采取多种方法来应对未来服务中断的风险,包括实现配电网络的现代化、分布式配电网络、雇佣更多线路维修人员等。由于存在不同程度的成本、技术风险和社会效益问题,所有这些方法都很复杂,难以评估。

物联网智能传感器的噪声与功耗

<font color="#FD8900">作者:Mark Looney ADI公司</font>

<strong>简介</strong>

可靠的通信是物联网增长的关键所在

<strong>作者:Michael Dalton ADI公司</strong>

据技术行业研究公司Gartner表示,物联网中每天增加的“事物”多达550万件。截止2020年,预计总数将达208亿。鉴于这种爆炸式增长,检查连接所有事物并在它们之间实现通信的互联网势在必行。事实证明,在这些设备之间建立可靠的无线连接是物联网的最大挑战之一。通信系统的可靠性可以用两个关键元件的性能来定义:射频收发器和通信微控制器。本文讨论ADI公司的元件和解决方案如何能够最大程度地提高系统级可靠性,以支持对数据质量和完整性以及洞察有极高要求的高影响力应用。

<strong>现有技术还不够好</strong>

利用SiP技术提高精密数据采集信号链的密度

<strong>作者:Ryan Curran</strong>

精密数据采集的市场空间中存在一个普遍需求,即在保持性能的同时提高信号链的密度。由于越来越多的应用逐渐倾向于依照通道的ADC方式,或试图将更多通道集成于同一尺寸中,因此通道密度是许多数据采集信号链设计工程师十分关注的问题。此外,目前行业中存在的一个趋势是,力求使精密电路更易于使用,并且能够更轻松地实现数据手册中的性能。这样就有利于构建一些子系统,通过使用系统级封装 (SiP) 技术实现信号链而解决上述问题。

工业物联网检测和测量:边缘节点

<strong>Ian Beavers ADI公司</strong>

工业物联网(IoT)正在酝酿广泛的转变,这种转变不仅将使互联机器间的相互检测成为一种竞争优势,还将使其成为必不可少的基本服务。工业物联网以边缘节点为起始点,后者是检测和测量的目标切入点。这是物理世界与计算数据分析进行交互的接口所在。互联的工业机器可检测大量的信息,进而用于制定关键决策。这种边缘传感器可能远离存储历史分析的云服务器。它必须通过将边缘数据聚合到互联网的网关进行连接。理想情况下,边缘传感器节点具有很小的规格尺寸,可在空间受限的环境中轻松进行部署。

<strong>检测、测量、解读、连接</strong>

精度在物联网中的重要影响

<strong>Grainne Murphy和Colm Prendergast</strong>

物联网(IoT)在概念上很简单,就是把所有带传感器或控制器的设备连接到互联网(以及/或者设备彼此相连)。物联网设备包罗万象:手机、家电、汽车、机器、机器部件、可穿戴设备……以及任何其他您能想到的事物,无不在其中。但是,物联网在原理上不过是一个连接并扩展到云的测量信号链。

如何让电机说停就停?

电机作为一个把电能往机械能转换的设备,一般都是工作在高速旋转的状态下的。然而如何让这匹脱缰的野马悬崖勒马让浪子回头,关键时刻说停就停的学问可不是想象中那么简单的。电机运行的知识看的多了,这里让我们来研究一下让电机停下来的门道。

文武之道,一张一弛。君子处事,能放能收。电机的控制同样如此,既要能让电机说走就走进入工作状态,也要能让电机当停则停听人指挥。如果电动汽车不能随时刹车、电梯不能随心所欲的停在指定楼层、起重机不能把吊起的货物稳定的悬挂在半空中,这将是怎样一副荒唐而混乱的景象?

如何使电机旋转起来,答案比较简单,给他电让他输出动能即可。但让它在关键时刻说停就停就没那么简单了,电机正转到高潮如何能马上停下来?

在AC-DC和DC-DC电源应用中采用隔离式误差放大器替换光耦合器和分流调节器

<strong>作者:Brian Kennedy,ADI公司iCoupler数字隔离器部门应用工程师</strong>

设计人员设计隔离式AC-DC、DC-DC或DOSA兼容型电源模块时,面临着以更佳的性能应对市场需求的挑战。本文介绍数字隔离器误差放大器,它可改进初级端控制架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的初级端控制器应用是利用光耦合器提供反馈回路隔离,利用分流调节器提供误差放大器和基准电压。