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ADI电机控制解决方案—伺服控制(升级版)

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标    签: ADI电机控制方案伺服驱动

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文档简介

伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关,多数情况下,最终的用途可以是一个高精度 数控机床系统、运动控制系统或机器人系统,这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩;ADI公司能够提供涵盖信号链中所有重要 器件的完整解决方案。

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JP 05/27/15 2:18 PM Project Code: APM-SERVO-CONTROL-2015 电机控制解决方案 伺服控制 应用简介 针对电机控制解决方案,ADI公司提供了门类齐全的产品组 合,其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理 器、iCoupler®数字隔离器和电源管理器件;这些高性能的器件 和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计,为客户 实现系统的差异化设计带来价值,比如,更快主频的处理器可 以运行更加复杂的算法,高性能的ADC可以支持更高性能的电 流环控制等等。伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动 控制系统的性能和所能提供的精度密切相关,多数情况下,最 终的用途可以是一个高精度数控机床系统、运动控制系统或机 器人系统,这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩;ADI 公司能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。 X 位置检测性能是伺服控制的关键,常常使用光学编码器和旋 转变压器作为位置传感器。伺服控制技术从模拟向数字的转 换推动了现代伺服系统的发展,也满足了对于电机控制的性 能和效率的高要求。 X 从优先考虑安全和保护的角度,信号采样和功率器件驱动应 采用隔离技术。ADI公司的iCoupler数字隔离器产品可满足高 压安全隔离要求。 X IGBT功率器件驱动保护电路的性能决定了产品的可靠性和安 全性,ADI公司的功率器件驱动芯片集成有丰富的保护功能, 使设计更为简单可靠。 X 使用DSP等高性能处理器可实现高性能的矢量控制和无传感 器控制。 系统设计考虑和主要挑战 X 伺服控制中,高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制 性能。要求达到至少12位精度,具备多通道以及同步采样功 能的ADC。ADI公司可提供完整系列产品。 X 使用集成的功率因素矫正(PFC)控制器,可以更容易地实现减 小伺服系统功率输入端电流畸变的效果。 X 在工业应用的设计中,长生命周期和高可靠性的IC产品是工 程师的首选。 X 使用电阻进行电流采样的伺服系统中,采样信号质量对电流 控制性能的影响至关重要,ADI公司提供基于Σ-Δ调制器的业 界最佳性能解决方案。 X 普通的交流感应电机向永磁同步电机转变已是大势所趋,要 求系统设计师能提供更高效率和更灵活的算法。 X 高性能的实时工业控制网络更好地实现多个电机同步。 AC Voltage AC-to-DC AC-to-DC Power Management DC-to-DC LDO Power Supervisor PFC Setpoint and Communication Interface PC or System Control Interface Isocom Interface 485/CAN Voltage Sensing Amp ADC Isolation and Gate Driver Isolated Gate Driver Pulse Train Input/Output Analog Input Amp ADC Isolation isoPower® iCoupler Ethernet Real Time or Standard Ethernet PHY ARM Cortex-M4F Real-Time Ethernet ADC Sinc Amp Hall Sensor Current Sensing Isolated ADC 2 or 3 Shunts ADC Current Sensing Amp Resolver Optical Encoder RDC ADC (Sin/Cos) Position Sensing ADSP-CM40x 注:上述信号链代表伺服控制网络应用系统。在具体设计中,模块的技术要求可能不同,但下表列出的产品代表了满足部分要求的ADI解决方案。 Visit analog.com/zh 2 电机控制解决方案 ADI解决方案的价值主张 针对电机控制系统,工业系统设计要求是低功耗、高效率,ADI 公司提供单个的器件以及完整的产品信号链可以加快系统设 计;在信号链中,ADI公司所提供的这些包括反馈和检测、隔 离、电源管理、接口、嵌入式处理和通信的产品,其性能和质 量在同类产品中首屈一指,也能够从系统级来降低成本。可以 这样说,ADI公司所拥有的广泛的技术组合,包括世界一流的隔 离器、处理器、转换器和混合信号前端,可以满足工程师对于 现在和将来的任何电机控制解决方案的需求。 电流检测 ADC AD7266/AD7367 隔离式ADC AD7400A/AD7401A/AD7402/ AD7403/AD7405 放大器 AD8418/AD8417/AD8212 AD8479/AD8027 处理器 ADSP-CM408F/ADSP-CM407F 电压测量 ADC AD7266/AD7352/AD7356/AD7903 隔离式ADC AD7400A/AD7401A 位置检测 RDC AD2S1205/AD2S1210 放大器 AD8662 编码器ADC AD7266/AD7264/AD7903 给定值设定 放大器 AD8676/AD8221/AD8226/ADA4096-2 ADC AD7680/AD7663/AD7606-4 隔离和栅极驱动 隔离 ADuM1411/ADuM1311 栅极驱动 ADuM4223/ADuM3223/ADuM7223/ ADuM4135 DC/DC ADuM5000/ADuM6000 通信接口 RS-232 ADM3251E RS-485 ADM2486/ADM2483/ADM2582E/ ADM2587E/ADM2682E/ADM2687E CAN ADM3053 USB ADuM4160 电源管理 Micro PMU ADP5134/ADP211x 线性稳压器 ADP151/ADP7102 电源监控器 ADM6339/ADM13307/ADM708 DC/DC ADP1051 PFC ADP1047 更多电机控制相关的解决方案请登录如下链接,查看手册: http://www.analog.com/solution-for-motor-control-cn 重要产品和技术 产品型号 放大器 AD8479 ADC AD7266 描述 高压高精度差分 运放 同步采样12位SAR ADC AD7403 隔离式ADC 处理器 ADSP-CM408F 混合信号处理器 RDC AD2S1210 旋变数字转换器 隔离 ADuM4135 栅极驱动 ADuM4223 接口 ADM2687E 电源管理 ADP1047 栅极驱动 隔离式RS-485/ RS-422收发器 数字功率因数校正 控制器 主要特性 优势 ±600 V共模输入电压,轨到轨输出,至少90dB的CMRR,130kHz带宽 支持极高共模电压,出色的交流和 直流性能 2 × 3通道差分(6通道单端)ADC (单端模式最多支持12通道), 采样率:2 MSPS,SNR:70 dB (50 kHz输入频率), 精密片内基准电压源:2.5 V ±0.2% (最大值,25°C)、20 ppm/°C (最大值) 20 MHz外部时钟,二阶调制器,16位无失码,失调漂移:1.5 μV/°C (典型 值),典型值88 dB SNR,片内集成数字隔离,片内参考 多通道同步采样SAR ADC 隔离式高精度ADC 240 MHz ARM Cortex M4 , 384 kB SRAM和2 MB flash存储器,双16-bit SAR ADCs和精度达到14-bit,2.6 MSPS采样速率,芯片内部集成sinc滤波器 最快主频 ,最高精度ADC, Sinc滤波器 最大跟踪转速(达10位分辨率时):3125 rps 精度:±2.5弧分,10/12/14/16位 高精度 分辨率,用户设置,并行和串行10位至16位数据端口 隔离型IGBT驱动器件,4安培峰值驱动能力,500 V rms和1200 V dc 工作电压 4安培峰值驱动能力,高开关频率可达1 MHz,上下桥臂隔离: 537 V峰值和800 V峰值(差分输入),–40°C至125°C 集成过流保护,米勒钳位,故障 软关断功能,隔离的故障和待机保 护,支持高工作温度范围:–40°C 至125°C 高低桥臂隔离,支持高工作温度范 围:–40°C至125°C 半双工或全双工,500 kbps,5 V或3.3 V工作电压 隔离的RS-485和集成式DC/DC转换 器,±15 kV ESD保护,具备失效保 护功能 灵活、单相、数字功率因数校正(PFC)控制器,真正的交流功率有效值 数字控制器和真正的交流功率有效 测量,增强的动态响应,通过开关频率扩频技术降低EMI 值测量 参考设计和演示板 HV MPC平台 LV MPC平台 Visit analog.com/zh 3 Boston Engineering设计 www.boston-engineering.com。 双电机、双轴伺服驱动演示 Boston Engineering设计 www.boston-engineering.com。 隔离式逆变器平台 ThinkVo第三方设计。 ADI设计。 设计资源 X 支持Matlab Simulink -- 完全的可扩展性和灵活性 • 更高级别的系统模块开发和功能模块定义 • 各功能模块之间的调用 • 设计流程和结构的高度灵活性 X FOC、矢量控制、无传感器控制器和标准电机控制函数库 X 参考设计(PCB, 原理图,源程序) X 电机控制平台以及评估板 第三方合作伙伴 X 双电机双轴伺服驱动演示系统 电机控制参考电路 参考电路是经过特别设计和测试的子系统级构建模块,方便设 计人员轻松快捷地实现系统集成。 X 采用隔离式Σ-Δ型调制器、隔离式DC/DC转换器和有源滤波器 的新型模拟/模拟隔离器— www.analog.com/zh/CN0185 X 对应的地方,改为:用于10位至16位旋变数字转换器的集成 高电流驱动器— www.analog.com/zh/CN0317 X 高性能,10~16位RDC—www.analog.com/zh/CN0276 X 利用电流检测放大器AD8210和差动放大器AD8274实现高电 压、高精度电流检测和输出电平转换— www.analog.com/zh/CN0116 X 500V 共模电压电流监测—www.analog.com/zh/CN0218 X 采用隔离驱动器的H桥驱动电路—www.analog.com/zh/CN0196 X 更多实验室电路请访问 www.analog.com/zh/circuits 更多信息请访问ADI电机控制网站 www.analog.com/zh/motorcontrol 亚洲技术支持中心 4006-100-006 模拟与其他线性产品 china.support@analog.com 嵌入式处理与DSP产品 processor.china@analog.com 免费样片申请 www.analog.com/zh/sample 在线购买 www.analog.com/zh/BOL ADI在线技术论坛 ezchina.analog.com 网址 www.analog.com/zh/CIC 全球总部 One Technology Way P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106 U.S.A. Tel: (1 781) 329 4700 Fax: (1 781) 461 3113 大中华区总部 上海市浦东新区张江高科技园区 祖冲之路 2290 号展想广场 5 楼 邮编 : 201203 电话 : (86 21) 2320 8000 传真 : (86 21) 2320 8222 深圳分公司 深圳市福田中心区 益田路与福华三路交汇处 深圳 国际商会中心 4205-4210 室 邮编 : 518048 电话 : (86 755) 8202 3200 传真 : (86 755) 8202 3222 北京分公司 北京市海淀区 上地东路 5-2 号 京蒙高科大厦 5 层 邮编 : 100085 电话 : (86 10) 5987 1000 传真 : (86 10) 6298 3574 武汉分公司 湖北省武汉市东湖高新区 珞瑜路 889 号光谷国际广场 写字楼 B 座 2403-2405 室 邮编 : 430073 电话 : (86 27) 8715 9968 传真 : (86 27) 8715 9931 关注ADI官方微信 ©2015 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners Ahead of What’s Possible is a trademark of Analog Devices. BR13208sc-0-5/15 analog.com/zh

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