【资料下载+技术问答】工业4.0应用的马达驱动、电源设计、GaN和DLP、3D ToF技术,持续更新中……

【资料下载+技术问答】工业4.0应用的马达驱动、电源设计、GaN和DLP、3D ToF技术,持续更新中……

  • 进士7232分

    2017年9月,TI 举办了“工业4.0及TI 工业应用技术研讨会“。为让关注工业应用的工程师获取更多相关资讯,特别整理了活动现场的培训资料和技术问答,希望能帮到大家。

      

    培训资料下载

       

    技术问答

    (第一波: 9/8日更新)

    1. 闭环采用的控制方式什么?

    答:分为电流闭环,力矩闭环,位置闭环。变频器行业通常使用V/F控制和矢量FOC控制。

    2. 闭环是用的什么调解方式,PID?

    答:用的是PI。

    3. TI的C2000系列单独就是一个片上系统?

    答:可以理解为是的,简单来说是MCU,也可以说是SoC.

    4. 在伺服方面一般使用EtherCAT吗?还是说EtherCAT或者ProfiNET均常用?

    答:比较流行的是EtherCAT,但其它协议也比较常用。

    5. 逆变采用的拓扑是什么?

    答:三相半桥

    6. 不同协议之间怎么转换?

    答:AMIC110可以实现多种协议,它和C2000之间则通过SPI通讯

    7. TI 马达驱动芯片是不是根据功率分多种型号呢?

    答:小功率(60V以下)可以看DRV系列芯片,高压大功率的可以看TI的半桥驱动芯片

    8. 电机驱动器是通过分立组件构建还是集成在 IC 内部?

    答:这主要取决于功率大小。TI DRV系列产品有集成MOSFET加驱动方案,如果是大功率,一般是分离方案,驱动和MOSFET或者IGBT分立。

    9. PGA411-G1的激励电流是多少? 支持什么编码解码器?

    答:激励电流最高为150mA,PGA411-G1支持旋转变压器。

    10. PGA411-G1器件是通过正弦波来激励传感器的吗?

    答:内部集成DAC和运放,可以输出通用10KHz激励传感器

    11. 隔离芯片采用的什么?

    答:通信隔离使用ISO77XX产品,IGBT隔离驱动使用UCC53xx系列和UCC21520系列产品。

    12. 低电压,低功率的电机需不需要隔离驱动?

    答:一般100V以下,都不需要隔离。

  • 秀才300分

    再来一波更新的问答,主要关注于工业电源设计以及氮化镓的分享:

    1. TI现在有氮化镓场管吗,还是只做驱动?
    答:LMG3410集成了GaN管,是驱动和GaN集成的方案。

    2. TPS54202输入电压大于28V没做保护会如何失效?后果怎样?
    答:输入电压最高30V,超过30V,或损坏输入。

    3. 氮化镓导通电阻是多少?
    答:目前TI的GaN LMG5200 80V,导通电阻15mOhm. LMG3410 导通电阻70mOhm

    4. 氮化镓 (GaN)技术现在成熟了吗?还是只是一个试验阶段?
    答:目前已经成熟,用在高驱动频率和小体积,功率密度高的场景。当然,成本还是比MOSFET要高。

    5. 是否可以推荐氮化镓器件选型?
    答:建议关注一下TI 的LMG5200, LMG3410两款器件。

    6. 氮化镓的开关频率能做到多少赫兹?
    答:目前,LMG5200驱动频率可以大于5MHz。

    7. TI的氮化镓现在有解决方案,完整电路设计参考吗?
    答:有的,可以重点关注我们的TIDA-00913。请访问:http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00913

    8. LMG5200能应用在哪些电路上?
    答:DC-DC变换,直流电机驱动三相桥。

    9. TI氮化镓MOS管对驱动器有何特殊要求?最高工作频率是多少?
    答:目前我们的驱动都集成了,不需要分立驱动方案。工作频率可达5MHz以上

    10. 关于参考设计TIDA-00705(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00705),DC/DC能做到多大功率? 电源体积多大?双向DC/DC是什么拓扑?
    答:这款设计的功率为480W, 输入电压13V-16.4V,峰值效率可达97%;电源体积为27mm*27mm*25mm, 采用的是双相交错的Buck/Boost电路拓扑。

    11. TIDA-00705(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00705)的控制器是哪个器件?针对DC/DC部分,TI 有各个电压转换的模块吗?双向是如何实现切换的?
    答:这款设计的控制器是UCD3138A,对于不同的电压转换,需要对电路进行设计方面的调整。双向的实现是通过当检测到12V母线电压降到11.65V以下时开始切换。此款设计主要应用于服务器电源,LES(Local Energy Storage), BBU(Battery Backup Units)等系统。

    12. TIDA-00705(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00705)的发热量如何?
    答:这款设计在310W输出,16.4V输入,200LFM风速条件下稳定工作30min,最高温度81.1°C。

    13. 关于参考设计TIDA-01444(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-01444),电源体积多大?发热量如何?
    答:这款设计的电源体积为47mm*59mm*11mm,满载100LFM风速条件下最高温度60°C左右。

  • 秀才300分

    第三波 问答出炉,重点回答大家对应用于工业场景的DLP 技术的问题。

    1. DLP的关键技术是什么?
    答:DMD技术,即数字微镜器件。请参考白皮书:http://www.ti.com.cn/cn/lit/wp/dlpa059b/dlpa059b.pdf

    2. DLP技术有什么优点和缺点?
    答:优势:高分辨率、高亮度、优良的画质、适合多种应用场景。http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/dlp/display-and-projection/display-and-projection-dlp-advantages.page

    3. 目前有利用DLP 实现的成熟方案吗?
    答:有的,绝大部分数字影院、商务会议、教育行业投影、移动便携式投影采用DLP技术。

    4. DLP技术支持那些分辨率?
    答:支持多种分辨率,具体请访问:http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/dlp/display-and-projection/display-and-projection-products.page

    5. DLP光谱分析的波长范围多大?
    答:363-2500nm

    6. 投影尺寸是不是想做多大就做多大?
    答:投影尺寸与投影距离成正比,但是画面尺寸越大单位面积上的光的强度越小,人眼感觉越暗。

    7. 现在短焦DLP模组选什么型号?如何购买?可以提供应用资料吗?
    答:请联系光学模组的供应商:http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/dlp/display-and-projection/pico-chipsets/pico-chipsets-optical-module-manufacturers.page

    8. TI在降低DLP功耗有哪些突破性进展?
    答:整机的功耗大部分是在光源上。最新一代TRP平台能提升20%~30%的光学效率。

  • 秀才300分

    第四波问答来袭,关于氮化镓(GaN)的深度总结:

    1. Sic可以适用于任何场合吗?

    答: SiC通常用于高压(> 600V)大电流的的场合,而GaN用于低压<600V场合。

     

    2. 氮化镓材料的极限频率是多少?

    答:GaN的最大开关频率取决于额定功率、散热条件和是否实现软开关等。LMG5200LMG3410最大开关频率分别高达10MHz和1MHz。在实际应用中,最大开关频率随不同应用而变化,受限于开关损耗和热条件。

     

    3. 氮化镓没有反向恢复?

    答:GaN FET本身不具有反向恢复。TI的直接驱动GaN技术不涉及任何Si FET的切换,因此反向恢复损耗为零。

     

    4. 输入有什么方案可以防止过压吗?

    答:目前没有集成过压保护,而GaN不具有崩溃效应。然而,TI GaN的设计比常规Si MOSFET具有更高的击穿电压。我们建议在实际应用中,尽量减小寄生参数,以最大限度地减少电压过冲。

     

    5. 氮化镓晶体管有什么优点?

    答:GaN FET通常具有低导通电阻、低寄生电容和高切换速度。请参考www.ti.com/gan获取详细信息

     

    6. 把驱动和GaN管集成到一个片子上,安全性上如何保障?TI在隔离高压和抗干扰上做了采取了哪些措施?

    答:1)我们的集成驱动芯片包括过温、过流和UVLO保护,同时驱动芯片靠近栅极和源极。并且我们在设计中进行了HV隔离。2)我们建议在设计时尽量减少电路中的寄生参数。此外,我们会推荐一些滤波方法来抑制高dv/dt引起的噪声问题。

     

    7. 氮化镓的可靠性如何?

    答:TI提出了一种全面的方法保证芯片的可靠性。基于JEDEC plus应用的可靠性用于保证GaN的可靠性。请登录http://www.ti.com/lit/wp/slyy070/slyy070.pdf了解我们的可靠性白皮书

     

    8. TI氮化镓MOS管的特性的离散率多大?

    答:TI的数据表提供了器件特性的变化。请参考我们的数据手册获得关于离散率的更多信息。

     

    9. 氮化镓mos管的功率可以做的多大?

    答:基于GaN的电源功率取决于拓扑结构、额定电压/电流,散热条件、开关频率等。

     

    10. 提高开关频率损耗不会增大么?

    答:这取决于电路拓扑和应用。与Si MOSFET相比,采用相同的拓扑结构和设计参数,我们可以通过GaN实现更小的损耗。这使GaN能够工作在更高的开关频率下。