• 2016-3-28

    一种全新的全波桥式整流器设计方法

    大多数电子元器件都需要一个来自AC电力线的输入电源。对于电压稳压器、开关模式电源和其它下游电子组件来说,一个全桥或半桥二极管整流器器件对正弦AC电压波形进行整流,并将其转换为一个DC电压。 使用 桥式整流器配置中的四个二极管 是对AC电压进行整流的最简单、也是最常规的方法。在一个桥式整流器中运行一个二极管可以为全桥整流器和汽车用交流发电机提供一个简单、划算且零静态电流的解决方案。 不过,虽然二极管通常对负电压具有最快的响应速度,但它们会由于正负结正向电压压降 (Vf ~0.7V) 的原因而导致较高的功率损耗。这些功率损耗会引起发热,需要设计人员执行散热管理,从而增加系统成本和解决方案尺寸。二极管的另外一个缺点就是较高的反向泄露电流—最高会达到大约1mA。 用N沟道MOSFET替换高损耗二极管可以通过消除二极管整流器件正向压降来大幅降低功率损耗...
    • 2016-3-7

    电机驱动论坛热点问答:防止电气过应力的3种方法

    有句话说得好,伟大的工程师不仅仅发现问题,他们更能够解决问题。 在我为这个系列所撰写与热点问答有关的 上一篇博文 中,我曾经解释了什么是电气过应力 (EOS),它是如何影响集成电路 (IC) 组件的,以及电机驱动系统(根据上面提到的内容,这就是“问题”所在)中几个常见的EOS源。我的一个同事已经介绍了 电源泵送 ,一个常见的EOS源。不过,你可以采取哪些步骤来防止EOS呢(有什么“解决方案”)?在这篇博文中,我将介绍几种系统设计人员能够用来防止EOS或保护电机驱动系统内的器件不受EOS影响的更加常见的方法。 设计时打出裕量 在不对保护机制和器件进行深入、详尽研究的情况下,其中一个最常见的方法就是设计一个具有足够运行裕量的系统。...
    • 2015-12-22

    设计一个到电机位置编码器的EMC兼容接口——第6部分

    在 本系列 中,到目前为止,我们已经讨论了针对电机位置编码器的不同数字接口选择,其中包括 EnDat 2.2 双向/串行/同步 ( BiSS ) 和 HIPERFACE DSL 。 这些是使用基于RS-485或RS-422的串行数字接口,与一个绝对位置编码器相连接的主要标准。更进一步的接口标准包括 Profibus 分散式外设 (DP) 和 Profibus 输入/输出 (I/O),以及控制器局域网 (CAN) 或基于以太网的接口。还有专有的、驱动厂商专门指定的标准,诸如西门子公司的DRIVE-CLiQ、Fanuc串行接口、三菱公司的高速串行接口,以及更多其它标准。在这个博客系列中,我们只涉及了EnDat、BiSS和HIPERFACE。在这篇博文中,我将总结所有这些标准,并且与读者分享一个EMC兼容设计...
    • 2015-11-24

    有刷直流栅极驱动器的演变

    回望在电子产品领域奋战的20年,我们已走过了漫漫长路。2015年正发布的组件具有无与伦比的精细度和集成度。处理器速度更快,发光二极管(LED)亮度更高,存储器密度更大,每样东西的功耗都更低,并且集成电路(IC)集成了比以往任何时候都多的组件。 接下来请看一种最终产品,如现代无人机(图1)。 图 1 :现代无人机 是否具备带有源平衡环补偿功能的1080p60摄像头?经核查具备。 是否具备四个输出千瓦级功率的速度受控型有刷DC电机?经核查具备。 远程千兆赫级数字收发器呢?也不成问题。 虽然当您回想电子产品领域取得的进步时最先浮现在脑海中的不是 有刷DC电机控制 ,但该技术也已发展了很多年。有刷电机的出色之处在于它们巧妙的内部构造可采用恒定外部电压来切换电流方向...
    • 2015-11-4

    电机驱动器论坛 FAQ :电气过应力

    “魔烟”是一个非正式术语,用来指由过热的电子电路和组件产生的腐蚀性烟气。这个词组几乎每一名电气工程师都说过 —— 通常在他们忘了去调节电源电压电平或意外使电压轨对逻辑引脚短路时。 该事件的技术原因是电气过应力(EOS);虽然人为错误是一种常见根源,但还存在其它可能的原因,而且更微妙。一些张贴到 TI E2E™社区电机驱动器论坛 的最常见问题(包括那些以“我的电机驱动器已停止正常工作”、“我的电机驱动器被损坏了”以及“我的电机不再旋转了”开头的问题)的背后原因往往就是EOS。下面笔者将简略说明EOS是什么,并列出可在电机驱动系统里导致EOS的几大常见根源...
    • 2015-11-4

    设计符合电磁兼容(EMC)标准的电机位置编码器接口 —— 第2部分

    在本博客系列的 第一部分 ,Martin Staebler提供了各类电机位置编码器及其接口的概述。在第二部分中,笔者将对双向/串行/同步(BiSS)位置编码器的接口进行讲解。 BiSS是来自iC-Haus公司的开源协议。它定义了适用于致动器和传感器(如旋转编码器或位置编码器)的数字双向串行接口。(更多详情见 www.biss-interface.com 。)BiSS允许单向或双向模式(被称为BiSS-C连续模式)下的串行同步数据通信。BiSS接口与串行同步接口(SSI)硬件兼容。 BiSS协议定义了进入数据部分访问的每一个用户/从站,这些数据部分为:传感器数据部分、致动器数据部分、寄存器数据部分和(如果已规定)多周期数据部分。根据访问和传输性能,每个数据部分均可有不同的设置...
    • 2015-11-4

    设计符合电磁兼容(EMC)标准的电机位置编码器接口 —— 第1部分

    电机位置编码器广泛用于伺服驱动器、机器人、机床、印刷机、纺织机和电梯等工业电机控制应用。用接口把这些编码器连接到您系统的其它部分会带来一些棘手的电磁兼容(EMC)问题。为帮您应对这些挑战,笔者将以各类电机位置编码器及其接口的概述作为本系列的开始,本系列的其余部分将深入探讨如何为每种不同的电机位置编码器类型设计符合EMC标准的工业接口。 所需的位置/角度分辨率可根据工业驱动器的应用而变化,从几位到25位或超过25位。一些驱动器应用甚至需要角转动度数。从变频器到位置编码器的安装距离会有所不同,从很短的几米(在多轴驱动器中)到100米或100米以上。由于那种长距离,电接口需经过设计,以实现对电磁场、共模电压、脉冲噪声等具有高抗扰性的稳健数据传输。 图1展示了几类适合工业应用的线性或角度位置反馈编码器...
    • 2015-9-24

    电机驱动器论坛最常见问题(第2部分):如何估计电机能量回馈和VM电源泵升

    电机能量回馈问题是一个发生在电机驱动系统中的常见问题。许多设计人员不得不选择相当于额定电压水平两倍的电机电源电压(VM)等级,这会增加系统成本。幸运的是,如果您能先估计泵升幅度,您就可以选择恰好的VM裕度。在本系列(专门针对常被问到的问题)的第一篇文章中, Nicholas Oborny 就 如何阅读电机驱动器产品说明书 提供了意见。今天,通过介绍一种估计泵升水平的方法,笔者将继续谈论这个话题。 VM 泵升波形 图1展示了在减速过程中由能量回馈引起的典型VM泵升波形。当输入PWM(脉宽调制)占空比从99%变为70%时,VM电压从24V被泵升至32V。(在TI电机驱动器装置 DRV8840 上进行的测试, DRV8840 是一种5A的有刷直流 (DC) 电机驱动器...
    • 2015-9-24

    电机驱动论坛热点问答:理解电流额定值

    如果你曾经寻找过一款德州仪器 (TI) 器件,那么你就很有可能看到过图1中显示的工具。这个产品选择工具功能强大,能够帮助你快速审查数百种器件。 图 1 :产品选型工具 不过,俗话说得好,无用输入会带来无用输出。所以理解所寻找器件的不同技术规格是找到合适器件的关键。在我们这一期的 电机驱动论坛问答 中,我将主要来谈一谈最容易被误解的电机驱动器技术规格:驱动器电流额定值。我还将检查2个驱动电流参数,即峰值输出电流和均方根 (RMS) 输出电流。 峰值输出电流是在不考虑器件及其封装的热限制情况下,电机驱动器能够传送的最大电流。这个限值通常由电机驱动器的过流保护 (OCP) 来设定(图2)。 图 2 : OCP 限值(峰值输出电流) DRV8840 数据表 中的保护限值示例...
    • 2015-9-24

    电机驱动器论坛最常见问题(第1部分):如何阅读电机驱动器产品说明书

    论坛是因特网的一些伟大副产品。它们为人类提供了一种简单的途径来分享想法、提出问题并对多得令人难以置信的各种话题进行讨论。 我们创立了TI E2E™社区,将它作为这样一个地方:工程师可来此直接向设计TI器件的工程师咨询与这些器件相关的技术问题。身为TI电机驱动器负责组的一名应用工程师,笔者经常查看 电机驱动器论坛 内容,以解决各种问题并对讨论发表意见。 在这个由五部分组成的博客系列中,笔者将重点介绍自己在TI E2E论坛看到的一些最常被问到的问题并集中讨论如何着手解决它们。 通过查看器件产品说明书,论坛上的许多问题都可迎刃而解。带“阅读手册”字样的导航标可从不同行业的许多名称旁经过,不过它的意义是完全一样的。虽然这听起来很简单...