Nouvelle conception de système de service de servo à haute performance

1. Contexte de l'industrie et positionnement des produits

Avec l'avancement de l'industrie 4.0 et de la fabrication intelligente, les systèmes de service de service, en tant que composants de puissance de base dans les champs des robots, des lignes de production automatisées, de nouveaux véhicules énergétiques, etc., ont une demande croissante de fonctionnalité élevée de précision, d'anti-interférence et de communication multi-protocole.
Cette solution répond aux scénarios stricts industriels - à travers une architecture unique "3 - 3 - Nivel Protection + 3 - Core Collaboration" (c.-à-d. Protection de puissance, isolation du signal, optimisation EMC + High - Performance MCU, Multi - Communication de protocole et fusion de capteurs intelligents), ciblant directement les marques internationales telles que Siemens et Danfoss, et possède un potentiel de substitution intérieure et des avantages coûts.

2. Analyse des technologies de base

1. Module d'alimentation: Protection complète - Protection des liens et gestion intelligente

• Rectification haute tension et suppression des surtensions

• · L'entrée 220V AC est convertie en 310V DC via un pont de redresseur à trois - phases (Vishay vs - 36mt160), et un circuit de protection de niveau 3 - est déployé à l'extrémité avant:
  
  · GDT (tube de décharge de gaz): décharge le niveau de foudre du niveau 10KA (CEI 61000 - 4 - 5 Niveau 4).
  
  · TVS (diode de suppression transitoire): serre la tension en dessous de 600 V (temps de réponse ≤1ns).
  
  · Inductance en mode commun (Würth 744232047): supprime 150 kHz ~ 30 MHz de bruit conduit (perte d'insertion ≥30 dB).
  
  Indicateurs clés
  
  · Ripple de tension de bus ≤ 2%, le niveau de protection atteint la CEI 61000 - 4 - 5 classe 4 (4kV / 2Ka).

• Conception d'alimentation isolée

• · 310V DC est descendu à 24V via un module DC - DC isolé (recommer RMD - 100 - 24) pour la conduite IGBT; Un LOW - Noise LDO (Ti TPS7A47) est utilisé du côté secondaire pour générer 3,3 V pour assurer un fonctionnement stable du MCU.
  
  Faits saillants de conception:
  
  · Inter - étape de tension résistive 3750 VRMS (60S) pour éviter les interférences de couplage haute et basse tension.
  
  · Efficacité énergétique 92%, support - 40 ℃ ~ + 125 ℃ Fonctionnement de température large.

2. Motor Drive: IGBT Contrôle et protection intelligent

• Topologie complète - Bridge et optimisation du conducteur

• Sélection IGBT

• · En utilisant Infineon FF600R12ME4 (1200V / 600A, VCE_SAT 1.7V), 6 groupes d'IGBTs forment un pont complet à trois phases, prenant en charge la fréquence PWM de 10 kHz ~ 20KHz.
  
  Conception du conducteur de porte
  
  · La puce du conducteur STGAP2S intègre la fonction de détection de désaturation (DESAT), et le temps de réponse est <100ns.
  
  · Le courant de conduite ± 4A pic, prend en charge la suppression de la capacité de Miller et réduit le risque de faux tour à IGBT - ON.
  
  Real - Mécanisme de protection du temps
  
  · Couche de protection matérielle: En fonction du circuit d'arrêt de surintensité du comparateur (TI TLV3701), le seuil de déclenchement est configuré dynamiquement via SPI (tel que 50A ~ 200A ajusté).
  
  · Stratégie logicielle: MCU surveille le courant de phase (via l'amplificateur d'isolement ADI AMC1300) et la température en temps réel, et combine l'algorithme FOC pour obtenir une protection multi-niveaux de réduction de la charge.

3. Communication et détection: industriel - Grade Multi - Intégration de protocole

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• Technologie de fusion de capteurs
  
  · Feedback de position: le codeur magnétique (AMS AS5048A) est transmis via l'interface différentielle SPI, et la résistance au bruit est améliorée de 10 fois (erreur <0,05 °).
  
  · Surveillance de la température: Pt1000 Resistor platine + circuit source de courant constant + 24 - bits ADC (ADI AD7124), précision ± 0,1 ℃.

3. Différenciation et comparaison avec les produits compétitifs

4. Scénarios d'application typiques et valeur utilisateur

1. Drive conjointe du robot industriel

• Pain Point Exigences
  
  · Démarrage et arrêt à haute fréquence, précision de position (± 0,01 °), environnement de vibration.
  
  Valeur de la solution:
  
  · CAN BUS Synchronise Multi - Posture conjointe, retard <1 ms.
  
  · M12 Connecteur Conception anti-choc, MTBF (temps moyen entre les échecs)> 50 000 heures.

2. Système de conduite de véhicules logistiques AGV

• Pain Point Exigences
  
  · Collaboration multi-véhicules, anti-interférence extérieure et entretien rapide.
  
  Valeur de la solution:
  
  · Real - Téléchargement des données du chemin de temps via Ethernet, prenant en charge les mises à niveau OTA.
  
  · TVS Protection Back passe ISO 7637 - 2 Test de surtension de véhicules.

3. High - End CNC Machine Tool Troping Control

• Pain Point Exigences
  
  · Haute - Coupe de vitesse (20 000 tr / min), liaison multi-axes.
  
  Valeur de la solution:
  
  · Algorithme FOC Ultra - Distorsion harmonique faible (THD <2%).
  
  · L'amplificateur d'isolement atteint 0,1% de précision d'échantillonnage de courant.