技术
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<strong>Hein MaraisADI 公司应用工程师</strong>
在仪器仪表、过程控制、工业自动化、电机和功率控制、医疗保健等应用中，需要将信息从各种传感器传送到中央控制器进行处理和分析。系统根据分析结果和用户输入进行优化。为了维护用户接口必须的安全性，并且防止来自信号源的耦合瞬变，必须进行电气隔离。此类系统的例子有很多，例如，精密机械臂需要在有电弧焊等设备的恶劣工业环境下工作，病人监护仪需要在除颤期间工作。
设计系统时必须考虑市场要求，尤其应满足EMC要求。出售产品到欧盟时，需要CE标志；出售产品到美国时，也存在类似要求，如FCC分类认证。为取得这些认证，系统需要执行并通过一套EMC测试。
随着上市的电动汽车越来越多，普及电动汽车有关知识显得越来越来重要了。对汽车工程技术人员要求就高一些，什么是电机？什么是电机控制器？什么是逆变器？什么是IGBT？这些知识及应用常识以前没有学过，今天却要求掌握，否则会成为外行，如果不及时补充这些知识，最后可能会被淘汰掉。
如今电动汽车应用越来越多的新知识、新技术，如：电机控制器或者逆变器型号、规格越来越多。要真正理解它的工作原理，必须要对其基础理论进行学习，有了基础知识，再结合实际产品进行对照，基本上可以掌握电机控制器或者逆变器的工作原理，进而就可以科学匹配设计。下面对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及应用进行讨论，供初级工程技术人员参考。
一、“绝缘栅双极型晶体管”的通俗理解
绝缘栅双极型晶体管是《电工学》中的一个专业术语，如何正确理解有一定难度。笔者对个这术语进行通俗的解释。
稀土永磁同步电动机(REPMSM)具有体积小、重量轻、效率高等特点，理论上转子无基波损耗，转子温升应该较低，但实际情况则不然。以作者研制的一台增安型稀土永磁同步电机为例，试验时出现转子温升高达1 25°C的现象。转子温度过高，会对钕铁硼永磁体造成去磁的危险，影响电机正常工作。本文分析了可能导致转子温升过大的原因，提出了降低温升的措施。
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<strong>作者：Swarnab Banerje和Niranjan Chandrappa ADI公司</strong>
<strong>简介</strong>
<font color="#FD8900">Brian Kennedy ADI公司应用工程师</font>
<strong>简介</strong>
在恶劣的电机应用环境中，需要鲁棒的数字隔离器。由于环境非常糟糕，应用要求能够抵御高压瞬变，防止数据受扰，并且消除高压电压力对隔离器隔离寿命的影响。此类应用的典型隔离解决方案是光耦合器，其内部绝缘层很厚，可以承受高压。
最近几十年来，借助高级处理器功能来简化设计一直都是广泛讨论的话题。如今，设计灵活性进一步提高，使工程师能够采用标准的MATLAB® 和 Simulink®模型设计来优化电机控制系统，并缩短整体设计时间。此外，设计工程师还能够重复使用仿真模型，确保系统在终端市场应用中具有正确的功能和所需性能。
<strong>作者：电工之家</strong>
三相异步电动机控制电路除了能满足被控设备生产工艺的控制要求外，还必须考虑到电路有发生故障和不正常工作情况的可靠性。因为发生这些情况时会引起电流增大，电压和频率降低或升高、损毁。因此，控制电路中的保护环节是电动机控制系统中不可缺少的组成部分。常用的保护电路有短路保护、过载保护、过电流保护、失电压保护和欠电压保护等。
1、短路保护
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<strong>内容提要</strong>
如果打开典型的中央逆变器太阳能系统的逆变器控制器外壳，可以在多处发现数字隔离产品的身影。其中包括栅极驱动信号的隔离、电压控制环路中数字反馈的隔离以及通信通道的隔离。ADI提供的产品完全符合这些设计需求。
首先，所有逆变器都拥有MOSFET或IGBT功率晶体管，用以完成将直流电源转换成交流电源的繁重任务。这些功率开关由直流/交流控制器驱动。由于多数控制器均为低压器件，功率晶体管则为相对高压器件，因此需用数字隔离栅极驱动器才能实现这种转换功能。ADI的iCoupler®技术构成多种隔离栅极驱动器的基础，如ADuM3220，其中有两个隔离驱动器集成在单个封装中，具有4 A峰值电流驱动能力。两个ADuM3220可以控制一个H桥输出电路的四个开关。见图1。
电机对于工农业来说至关重要，本文将会对电机的定义、分类、电机驱动的分类进行简介，并详细介绍永磁同步电机的原理、特点以及应用。
<strong>电机的定义</strong>
所谓电机，顾名思义，就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。当电能被转换成机械能时，电机表现出电动机的工作特性；当电能被转换成机械能时，电机表现出发电机的工作特性。电机主要由转子，定子绕组，转速传感器以及外壳，冷却等零部件组成。
<strong>电机的分类<strong>
齿槽转矩是指永磁同步电动机绕组开路时，电机回转一周内，由于电枢铁心开槽，有趋于最小磁阻位置的倾向而产生的周期性转矩。永磁同步电机的三相绕组在不通电且绕组开路的情况下，用手轻轻转动转子，你会感觉到转子上面有一个力在与你较劲。
这个力在一圈的范围内大小不均匀，而且会发现转子具有若干个定位点。在自然的状态下转子保持在这些定位点，只有外界施加一定的力，才能改变转子的位置，正因为这样齿槽转矩也被称为定位转矩。
齿槽转矩的产生主要是由于定子齿槽的存在，齿槽转矩的产生会造成电机运行中的振动、噪声、启动和调速控制困难。如何抑制或消除齿槽转矩一直是永磁电机研究的重要方向，准确测量齿槽转矩可以为永磁电机设计和控制提供帮助，下面本文对几种齿槽转矩测试方法进行对比介绍。
一、传感器</a>的动态测量方法测量齿槽转矩
<strong>功能模块设计</strong>
本模块可分为如下3个部分：
· 单片机系统：控制步进电动机；
· 外围电路：PIC单片机和步进电动机的接口电路；
· PIC程序：编写单片机控制步进电功机的接口程序，实现三角波信号的输出功能。
（1）步进电动机与单片机的接口。
单片机是性能极佳的控制处理器，在控制步进电机工作时，接口部件必须要有下列功能。
①电压隔离功能。
单片机工作在5V，而步进电机是工作在几十V，甚至更高。一旦步进电机的电压串到单片机中，就会损坏单片机；步进电机的信号会干扰单片机，也可能导致系统工作失误，因此接口器件必须有隔离功能。
②信息传递功能。
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在印刷机械行业中，多电机的同步控制是一个非常重要的问题。由于印刷产品的特殊工艺要求，尤其是对于多色印刷，为了保证印刷套印精度（一般≤0.05mm），要求各个电机位置转差率很高（一般≤0.02%）。在传统的印刷机械中，以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案，但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象，各个机组互相干扰，而且系统中有许多机械零件，不方便系统维护和使用。随着机电一体化技术的发展，现场总线技术不断应用到各个领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求，提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案，并得以验证。
<strong>无轴传动印刷机控制系统的同步需求</strong>
<strong>Haijiao Fan</strong>
<strong>简介</strong>
JESD204是一种连接数据转换器（ADC和DAC）和逻辑器件的高速串行接口，该标准的 B 修订版支持高达 12.5 Gbps串行数据速率，并可确保 JESD204 链路具有可重复的确定性延迟。随着转换器的速度和分辨率不断提升，JESD204B接口在ADI高速转换器和集成RF收发器中也变得更为常见。此外，FPGA和ASIC中灵活的串行器/解串器(SERDES)设计正逐步取代连接转换器的传统并行LVDS/CMOS接口，并用来实现 JESD204B物理层。本文介绍如何快速在Xilinx® FPGA上实现JESD204B接口，并为FPGA设计人员提供部分应用和调试建议。
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<strong>作者：Mark Cantrell，ADI公司应用工程师</strong>
触电安全的主要原则是，在危险加电电路与电气器件用户可接触的任何导体间必须存在相当于两个独立绝缘系统的屏障。绝缘系统之一可为安全接地机壳加上单个内部绝缘层。另一种方法是配置两个绝缘系统以提供冗余保护。因此，使用双重绝缘方法的复杂电气系统要求在不损失信号完整性的前提通过两个绝缘层触进行电流隔离通信，这就需要具有等效电气强度和双冗余绝缘系统可靠性的器件。这种器件称为加强绝缘器件，依靠结构、型式试验和生产中持续监控来确保与两个独立系统具有同等的安全性。
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作者：Brian Kennedy，ADI公司数字隔离器部高级 应用工程师
<strong>内容提要</strong>
带同步整流功能的隔离式DC-DC转换器的传统设计方法是使用光耦合器或脉冲变压器进行隔离，并将其与一个栅极驱动器IC结合在一起。本文将说明光耦合器和脉冲变压器的局限性，并提出一种集成度更高的方法，其性能更高，解决方案尺寸和成本则低得多。
<strong>脉冲变压器</strong>
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<strong>摘要</strong>
新的国际标准和法规加速了工业设备对安全系统的需求。功能安全的目标是保护人员和财产免受损害。这可以通过使用针对特定危险的安全功能来实现。安全功能由一系列子系统组成，包括传感器、逻辑和输出模块，因而需要系统层面和集成电路层面的专门技能来提供具有适当功能组合的IC。本文以 AD7770 Σ-Δ ADC 为例，探讨如何构思和设计高性能IC以提供模拟域和数字域中的先进特性组合，从而简化安全系统的设计。
<strong>简介</strong>
墨菲定律变体之一："如果几件事都可能出错，首先出错的往往是会造成最大损失的那一件。"
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【导读】 由于带整流负载异步发动机具有可靠性高，成本低，功率密度高等优点，在电力系统直流供电模块中有重要应用。本文介绍了异步发电机带线性负载稳态和暂态的研究方法，同时也讨论了异步发电机带整流负载外特性研究方法。最后，对于异步发电机带整流负载谐波进行相关分析。一、异步发电机带线性负载稳态研究方法
步发电机的稳态研究主要是利用异步发电的一相等值电路，然后针对等值电路利用回路阻抗法或者节点导纳法列写电路方程，通过求解方程获得异步发电机的各种待求参数。
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。
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。
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在电动汽车中，电动机是非常重要的一个关键零部件，此前我们已经陆续介绍过电动机都有哪些类型？电动机有什么性能特点？此篇解析两种不同类型的电动机如何产生动力！
交流异步电动机怎样产生动力呢？
交流电动机的工作原理：通电绕组在旋转磁场里转动。
