Neues Hochleistungs -Servo -Antriebssystemdesign

1. Branchenhintergrund und Produktpositionierung

Mit der Weiterentwicklung der Industrie 4.0 und der intelligenten Fertigung haben Servo -Antriebssysteme, als Kernleistungskomponenten in den Bereichen Roboter, automatisierte Produktionslinien, neue Energiefahrzeuge usw. einen zunehmenden Nachfrage nach hoher Präzision, Anti -- -Inter -Störungen und Multi -- -Protokollkommunikation.
Diese Lösung entspricht den strengen Szenarien der industriellen - Klassenqualität durch eine einzigartige Architektur "3 - Level Protection + 3 - Core Collaboration" (z.

2. Analyse von Kerntechnologien

1. Leistungsmodul: Voller - Linkschutz und intelligentes Management

• Hochspannung und Unterdrückung mit hoher Spannung und Überspannung

• · Der Eingang 220 V AC wird über eine Drei -- -Phasenrichterbrücke (Vishay vs - 36MT160) in 310 V DC umgewandelt, und am vorderen Ende wird eine 3 - -Spegel -Schutzschaltung eingesetzt:
  
  · GDT (Gasentladungsrohr): Entladung von Blitzschub von 10 ka (IEC 61000 - 4 - 5 Level 4).
  
  · Fernseher (transiente Unterdrückungsdiode): Klemme die Spannung auf unter 600 V (Antwortzeit ≤ 1ns).
  
  · Häufigkeitsmodus -Induktor (Worth 744232047): Unterdrückt 150 kHz ~ 30 MHz durchgeführtes Rauschen (Einfügungsverlust ≥ 30 dB).
  
  Schlüsselindikatoren
  
  · Busspannung Ripple ≤ 2%, Schutzniveau erreicht IEC 61000 - 4 - 5 Klasse 4 (4KV/2ka).

• Isoliertes Stromversorgungsdesign

• · 310 V DC wird durch ein isoliertes DC - DC -Modul (Empfehlung RMD - 100 - 24) für IGBT -Fahren auf 24 V gestützt; Auf der sekundären Seite wird ein niedriges LDO (TI TPS7A47) verwendet, um 3,3 V zu erzeugen, um einen stabilen Betrieb der MCU sicherzustellen.
  
  Design Highlights:
  
  · Bühnenbühnespannung 3750 VRMs (60S), um eine hohe und niedrige Spannungskopplungsinterferenz zu vermeiden.
  
  · Leistungseffizienz 92%, Unterstützung - 40 ℃ ~+125 ℃ Weittemperaturbetrieb.

2. Motorantrieb: IGBT intelligente Kontrolle und Schutz

• Voll - Brückentopologie und Fahreroptimierung

• IGBT -Auswahl

• · Unter Verwendung von Infineon FF600R12ME4 (1200 V/600A, VCE_SAT 1,7 V) bilden 6 Gruppen von IGBTs eine Drei -- -Phase -Vollbrücke, die 10 kHz ~ 20 kHz PWM -Frequenz stützt.
  
  Gate Triver Design
  
  · Der Treiberchip STGAP2S integriert die DESAT -Funktion (DeSaturations Detection), und die Antwortzeit beträgt <100 ns.
  
  · Antriebsstrom ± 4a Peak, unterstützt die Unterdrückung der Millerkapazität und verringert das Risiko einer IGBT -falschen Wendung.
  
  Real - Zeitschutzmechanismus
  
  · Hardwareschutzschicht: Basierend auf dem Überstrom -Shutdown -Schaltkreis des Komparators (TI TLV3701) wird der Triggerschwellenwert über SPI dynamisch konfiguriert (z. B. 50A ~ 200A einstellbar).
  
  · Softwarestrategie: MCU überwacht den Phasenstrom (durch den Isolationsverstärker ADI AMC1300) und die Temperatur in Echtzeit und kombiniert den FOC -Algorithmus, um einen Multi -- -Last -Lastreduzierungsschutz zu erreichen.

3. Kommunikation und Erfindung: Industrial - Multi - Protokollintegration

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• Sensorfusionstechnologie
  
  · Position Feedback: Magneter Encoder (AMS AS5048A) wird über die SPI -Differentialgrenzfläche übertragen und der Rauschwiderstand wird um das 10 -fache verbessert (Fehler <0,05 °).
  
  · Temperaturüberwachung: PT1000 Platinwiderstand + Konstantstromquellschaltung + 24 - Bit ADC (ADI AD7124), Genauigkeit ± 0,1 ℃.

3. Differenzierung und Vergleich mit wettbewerbsfähigen Produkten

4. Typische Anwendungsszenarien und Benutzerwert

1. Industrie -Roboter Joint Drive

• Schmerzpunkt Anforderungen
  
  · Hochfrequenzstart und Stopp, Positionsgenauigkeit (± 0,01 °), Vibrationsumgebung.
  
  Lösungswert:
  
  · Kann Bus Multi - Gelenkhaltung synchronisieren, Verzögerung <1ms.
  
  · M12 -Steckverbinder -Stoßdämpferdesign, MTBF (mittlere Zeit zwischen Ausfällen)> 50.000 Stunden.

2. AGV Logistikfahrzeugantriebssystem

• Schmerzpunkt Anforderungen
  
  · Multi - Fahrzeugzusammenarbeit, Anti -Outdoor -Anti -Störungen und schnelle Wartung.
  
  Lösungswert:
  
  · Real - Zeitpfaddaten hochladen über Ethernet und unterstützt OTA -Upgrades.
  
  · TVS Protection Array besteht ISO 7637 - 2 Fahrzeugspannungstest.

3. Hoch - End CNC -Werkzeugmaschine Spindelsteuerung

• Schmerzpunkt Anforderungen
  
  · Hoch - Geschwindigkeitsabschneiden (20.000 U / min), Multi - Achsenverknüpfung.
  
  Lösungswert:
  
  · FOC -Algorithmus Ultra - niedrige harmonische Verzerrung (THD <2%).
  
  · Die Isolationsverstärker erreicht 0,1% der Stromabtastgenauigkeit.