科技

您的位置:主页 > 科技 >

滚球体育官网-电容隔离如何解决交流电机驱动中的关键挑战

发布日期:2021-01-20 19:04浏览次数:
本文摘要:数据信号和开关电源隔绝有利于确保沟通交流电机驱动系统软件的稳定经营,并维护保养作业者工作人员免受髙压危险因素。但并不是全部隔绝技术性都能合乎全部市场的需求,特别是在是在元器件使用寿命和溫度特性层面。为解决困难沟通交流(AC)电机设计挑戰,本市场研究报告比照了德州仪器(TI)的根据电容器的隔绝技术性和传统式的隔绝技术性,还包含隔绝栅极驱动器在输出功率级、隔绝工作电压、电流量系统对或操控控制模块中隔绝式数据输出。 什么叫沟通交流电机驱动系统软件?

滚球体育

数据信号和开关电源隔绝有利于确保沟通交流电机驱动系统软件的稳定经营,并维护保养作业者工作人员免受髙压危险因素。但并不是全部隔绝技术性都能合乎全部市场的需求,特别是在是在元器件使用寿命和溫度特性层面。为解决困难沟通交流(AC)电机设计挑戰,本市场研究报告比照了德州仪器(TI)的根据电容器的隔绝技术性和传统式的隔绝技术性,还包含隔绝栅极驱动器在输出功率级、隔绝工作电压、电流量系统对或操控控制模块中隔绝式数据输出。

什么叫沟通交流电机驱动系统软件?沟通交流电机驱动是一种用以交流电流输出的传感器电机,如图所示1下图,它能够驱动器大中型工业生产特性阻抗,比如制冷、自然通风、商业服务房屋的中央空调、泵和制冷压缩机的经营。交流电动机也可以驱动器务必调整速率的工厂自动化和工业生产元器件特性阻抗,比如输送带或隧道施工掘进机、煤业和纺织机械设备。加工厂中具备沟通交流电机驱动的传感器电动机沟通交流电机驱动应用沟通交流动能,将其整流器为交流电母相电压,搭建简易的控制系统,随后根据特性阻抗市场的需求根据简易的控制系统将直流电源转换返交流电流。沟通交流电机驱动中的隔绝例如沟通交流电机驱动这类的电机驱动系统软件包含低压和大功率级别;因而,必不可少采取一定的有效措施维护保养作业者工作人员和全部系统软件的重要部件。

除此之外,也务必维护保养重要系统软件部件(比如控制板和通讯外场元器件)免受电机驱动中的功率大的和髙压电源电路的危害。依据国际标准化组织61800-5-1安全系数规范的界定,可根据半导体材料集成电路芯片(IC)在部件级进行隔绝来搭建电源电路中间的绝缘层。

隔绝ICs可在髙压和髙压模块中间传送数据和输出功率,另外可防止一切危险因素的直流电源或受操控的暂态电流量。一般来说而言,隔离器根据隔绝栅在电源电路内获得需要的阻燃等级。隔绝栅将髙压和人可了解的零件分离出来。

在沟通交流电机驱动中搭建隔绝设计方案工作人员在沟通交流电机驱动中搭建隔绝格珊时有多种多样随意选择,但以往40年来,在系统软件中搭建电流量隔绝的最常见元器件依然是光耦合器,也称之为光隔离器或光耦合器。虽然光耦合器具备成本效益且普遍现象,但其没法获得与最近隔绝方式同样水准的溫度特性或元器件使用寿命。

TI的电容器隔绝技术性在将二氧化硅(基本上面绝缘层)用以电解介质的电容器电源电路中搭建了加强的数据信号隔绝作用。与光耦合器各有不同,其可将隔绝电源电路与别的电源电路搭建在同一处理芯片上。根据此加工工艺生产制造的隔离器具有可信性、抗震性和加强的隔绝性,相当于单独PCB中的2个基础隔绝级别。下列各一部分研究了沟通交流电机驱动设计方案中与隔绝涉及到的三个重要设计方案挑戰,另外还关键解读了电容器隔绝对比于光耦合器的优点。

隔绝输出功率级中的栅极驱动器沟通交流电机驱动的输出功率级中用以的输出功率转化器流形是作为传送KW至万千瓦范畴内输出功率的三相逆变电源流形。这种逆变电源将直流稳压电源转换为交流电。典型性的交流电总相电压为600V-1,200V。

该三相逆变电源用以六个隔绝式栅极驱动器来合上和再开电源总开关(一般来说是一组绝缘层铁栅栏趋于晶体三极管[IGBTs]或IGBT控制模块)。因为其非凡的特性,设计方案工作人员刚开始用以光纤宽带隙元器件,比如碳碳复合材料(SiC)氢氧化物半导体材料场效晶体三极管(MOSFETs)或控制模块。每一个相都用以一般来说处于20kHz至30kHz范畴内工作中的高侧和较低两侧IGBT开关电源,以交叠方式向电机绕组造成正负极髙压交流电单脉冲。每一个IGBT或SiC控制模块皆由单独隔绝式栅极驱动器驱动器。

栅极驱动器的髙压键入与来源于控制板的髙压操控输出中间的隔绝是造成电流量的。栅极驱动器将来源于控制板的脉冲宽度调配(PWM)数据信号转换为作为场效晶体三极管(FETs)或IGBTs的栅极单脉冲。

除此之外,这种栅极驱动器务必具有搭建的维护保养作用,比如去饱和具有、数字功放斯泰格钳位和软软启动器。隔绝栅极驱动器具有两边:初中级两侧(即输出级)和次级线圈两侧(与FET相接)。初中级两侧有二种种类的输出级:根据工作电压和根据电流量的输出级。根据输出级,栅极驱动器能够相接到必须告知栅极驱动器在登陆時间合上或再开的控制板。

用以根据电流量的输出级的光耦合器栅极驱动器一般来说在电机驱动运用于中驱动器IGBTs。根据电流量的输出级通常具有不错的抗噪工作能力,因而务必在控制板和光耦合器中间设定一个油压缓冲器级。用以油压缓冲器级的根据电流量的输出级驱动器的功能损耗一般来说也不会高些。传统式光耦合器栅极驱动器显而易见不会有着一些挑戰输出级中的LED的特性不容易伴随着时间的流逝而降低,这不容易危害元器件使用寿命,并有可能导致散播时间延迟持续增长,从而危害系统软件特性。

滚球体育

他们较低的共模瞬变抗扰度(CMTI)允许了输出功率FETs的变换速率。他们一般来说仅有抵制较低的操作温度范畴,因而难以创设出更灵便的设计方案。

TI获得了用以电容器隔绝技术性的隔绝栅极驱动器,以帮助处理光耦合器中一些罕见的设计方案难点。图3比照了传统式的光耦合器栅极驱动器与TI用以电容器隔绝的隔绝栅极驱动器。

TI的电容器隔绝栅极驱动器具有高些的CMTI额定电流、更为长的操作温度范畴及其改进的记时标准,比如,构件到构件的斜向和散播推迟。光电耦合器隔绝栅极驱动器(a)和电容器隔绝栅极驱动器(b)的比照隔绝电流量和工作电压系统对沟通交流电机驱动用以由工作电压和电流量系统对精确测量值组成的闭环控制系统系统软件来操控交流电动机的速率和扭距。

因为工作电压和电流量系统对需要在髙压两侧精确测量,因而数据信号必不可少与髙压控制板两侧隔绝。在电动机的三相中的每相上测到的同轴输出相电压作为给出操控IGBTs的最好PWM方式。

这种同轴输出相电压精确测量的精确性、噪音、视频码率、推迟和CMTI立即危害电动机的扭距和速率键入曲线图。如图4下图,电容耦合隔绝式放大仪和解调器跟光藕合同行业相比,具有较少的数据信号散播推迟、最佳的CMTI及其更长的使用寿命和可信性。运用于手册“在HEV/EV中比较根据分离和霍尔元件的隔绝电流量传感器解决方法”详细比较了根据分离和根据霍尔元件的电流量传感器方式中间的隔绝级别、精密度、温度范围、视频码率和噪音等层面。图5下图为用以隔绝式放大仪进行根据分离的电流量传感器和根据电阻分压器的工作电压传感器的系统对传感器环城路的典型性框架图。

根据分离电阻RSHUNT来顺利完成对相电压的精确测量。隔绝式放大仪的实例(a);和隔绝式解调器(b)与光耦合器相比,TI的隔绝式放大仪抵制超过的双重输出工作电压范畴,具有很高的CMTI和总体精密度。

这种作用可在低噪音电机驱动自然环境中搭建可靠的电流量传感器。这种元器件的高电阻器输出和长输出工作电压范畴使其极其仅限于于交流电母线槽总相电压传感器。在操控控制模块中隔绝数据输出沟通交流电机驱动中的操控控制模块根据方向系统对控制模块的输出、模拟仿真输出和数据输出,部门管理电机驱动系统软件的信号分析和整体控制系统。

这种数据输出一般来说是来源于当场感应器和开关电源的24V数据信号,可表述紧急中止数据信号(比如安全系数扭距再开(STO))或相关电动机经营的信息内容(比如速率和方向)。与控制系统一起用以时,这种模拟信号输出将对输出功率级进行一切适度调节,以达到目标键入。将操控控制模块与数据输出隔绝可防止短路故障电势差引起通讯不正确。虽然光耦合器已作为隔绝数据输出,可是数据隔离器技术性的最近发展趋势彻底创新了控制系统设计工作人员设计方案数据输出的方法。

图6下图为作为隔绝数据输出的光耦合器罕见解决方法。该解决方法用以多个分立元件(9至15个)来搭建电流量限制值和可控性工作电压阀值。

用以这类简易的解决方法,电流量限制值能够远超1mA的总体目标电流量限制值,且在全部温度范围内有可能达到6mA(确立不尽相同设计方案)。除此之外,光耦合器以后的哈里斯触发器原理油压缓冲器更为抗噪获得了缓慢作用。图7下图为一种改动的解决方法,一种专用型于数据输出运用于的专用型数据隔离器。

应用TI电容器性隔绝技术性的元器件可完成<2.5mA的电流量限制值。该解决方法必须哈里斯触发器原理来抗噪,仅有需要2个电阻器(RSENSE和RTHR)来设定选择的电流量限制值和工作电压阀值。

用以TI数据隔离器的隔绝数据输出解决方法与光耦合器相比,根据电容器的数据隔绝方式的优点取决于其具有更为较低的功能损耗。TI的数据隔离器的精确电流量限制值可将数据输出说白了之电流量提升五分之一,进而大幅度降低了功能损耗和线路板溫度。别的作用还包含具有地下隧道间隔绝作用的双通道内存选件,可帮助提升线路板室内空间,另外还获得较低散播推迟和4Mbps数据速率,以抵制STO输出。用光耦合器抵制STO输出务必髙速光耦合器。

滚球体育

与根据电容器的数据隔绝技术性相比,这类光耦合器价格比较贵且使用期较短。运用于手册“怎样提高电机驱动隔绝输出的速率和可信性中获得了更强相关TI隔绝数据输出在电机驱动系统软件中的优势的详细资料。


本文关键词:滚球,体育,官网,电容,滚球体育官网,隔离,如何,解决,数据

本文来源:滚球体育-www.inforenang.com