新しい高性能サーボドライブシステム設計

1。業界のバックグラウンドと製品のポジショニング

Industry 4.0とインテリジェントな製造業の進歩により、サーボドライブシステムは、ロボット、自動生産ライン、新しいエネルギー車両などの分野のコアパワーコンポーネントとして、高精度、反-干渉、およびマルチ-プロトコル通信に対する需要が増加しています。
このソリューションは、ユニークな「3 -レベル保護 + 3 -コアコラボレーション」アーキテクチャ（つまり、電源保護、信号分離、EMC最適化 +ハイ-パフォーマンスMCU、マルチ-プロトコル通信、インテリジェントセンサー融合）を通じて、厳格な産業-グレードシナリオを満たし、SiemensやDanfossなどの国際的なブランドを直接標的とし、国内の物質電位と将来を標的にします。

2。コアテクノロジーの分析

1。パワーモジュール：フル-リンク保護とインテリジェント管理

高電圧整流とサージ抑制
・入力220V ACは、3 -位相整流ブリッジ（Vishay vs - 36MT160）を介して310V DCに変換され、3 -レベル保護回路がフロントエンドに展開されます。

・GDT（ガス放電チューブ）：10kaレベルの稲妻サージ（IEC 61000 - 4 - 5レベル4）を排出します。

・TVS（過渡抑制ダイオード）：電圧を600V未満（応答時間≤1NS）にクランプします。

・一般的なモードインダクタ（Würth744232047）：150kHz〜30MHzの伝導ノイズ（挿入損失≥30dB）を抑制します。

重要な指標

・バス電圧リップル≤2％、保護レベルはIEC 61000 - 4 - 5クラス4（4KV/2KA）に達します。
孤立した電源設計
・310V DCは、IGBT運転のために孤立したDC - DCモジュール（RECOM RMD - 100 - 24）を介して24Vに下降します。低-ノイズLDO（TI TPS7A47）が二次側で使用され、MCUの安定した動作を確保するために3.3Vを生成します。

デザインのハイライト：

・インターステージ耐電圧3750VRMS（60S）は、高電圧と低電圧の結合干渉を避けます。

・電力効率92％、サポート- 40℃〜+125°幅の温度動作。

2。モータードライブ：IGBTインテリジェントな制御と保護

フル-ブリッジトポロジとドライバーの最適化
IGBT選択
・InfineON FF600R12ME4（1200V/600A、VCE_SAT 1.7V）を使用して、IGBTの6つのグループが3 -フェーズフルブリッジを形成し、10kHz〜20kHz PWM周波数をサポートします。

ゲートドライバーのデザイン

・ドライバーチップSTGAP2Sは、飽和度検出（DESAT）関数を統合し、応答時間は<100nsです。

・電流±4aピークを駆動し、ミラー容量抑制をサポートし、IGBTの誤ったターンのリスクを軽減します。

リアル-時間保護メカニズム

・ハードウェア保護レイヤー：コンパレータの過電流シャットダウン回路（TI TLV3701）に基づいて、トリガーしきい値はSPI（50a〜200A調整可能など）を介して動的に構成されます。

・ソフトウェア戦略：MCUは、相電流（分離増幅器ADI AMC1300を介して）と温度をリアルタイムで監視し、FOCアルゴリズムを組み合わせてマルチレベルの負荷削減保護を実現します。

3。通信とセンシング：産業-グレードのマルチ-プロトコル統合

センサー融合技術

・位置フィードバック：磁気エンコーダー（AMS AS5048A）はSPI微分界面を介して送信され、ノイズ抵抗は10倍改善されます（エラー<0.05°）。

・温度モニタリング：PT1000プラチナ抵抗器 +定電源回路 + 24 -ビットADC（ADI AD7124）、精度±0.1℃。