實現(xiàn)更高的性能和更強的隔離

　　在大多數(shù)汽車制造廠中，我們都能夠看到利用自動機器人技術(shù)進行負重托舉和部件組裝的身影。

　　這種情況下，精度成為了一個十分關(guān)鍵的因素，因為電機、機器人手臂、開關(guān)和高壓設(shè)備都必須像交響樂一樣保持協(xié)調(diào)一致。然而，要在電氣嘈雜的環(huán)境中保持系統(tǒng)的零錯誤卻不那么簡單。目前，德州儀器(TI)已經(jīng)找到了針對工業(yè)噪聲的新方法，通過隔離、修飾和過濾，確保電機控制的精確度。

　　憑借強化的隔離技術(shù)，TI能夠幫助設(shè)計人員打造高精度的系統(tǒng)，正如全新TI Design參考設(shè)計——具有電流、電壓和溫度保護的增強隔離三相逆變器(TIDA-00366)中所展示的一般。

　　“新推出的TI Design是立即啟動增強隔離逆變器設(shè)計的理想?yún)⒖肌Ｆ漕~定功率最高可達10kw，同時能夠提供多種多樣的保護特性，”負責調(diào)整該參考設(shè)計的工程師Matthias Taenze說道。“我們所關(guān)注的重點是器件的緊湊度且高效性。”

　　三相逆變器參考設(shè)計結(jié)合了TI最近的幾款增強隔離器件，包括業(yè)內(nèi)最高性能的增強隔離放大器AMC1301以及近期推出的增強隔離柵極驅(qū)動器UCC21520。

　　無論是消費類電子還是太陽能逆變器，隔離都是許多產(chǎn)品必需的技術(shù)。TI的產(chǎn)品市場經(jīng)理Nagarajan Sridhar表示，諸如AMC1301和UCC21520等器件凝聚著TI在電源管理和高精度信號鏈領(lǐng)域的專業(yè)知識，同時還包含了TI在增強隔離研發(fā)方面的豐富經(jīng)驗。

　　“這些產(chǎn)品奠定了TI在整個市場中的領(lǐng)先地位，”他補充道。

　　深厚的專業(yè)知識基礎(chǔ)

　　TI全球的模擬團隊一直致力于為設(shè)計人員提供業(yè)界領(lǐng)先的隔離芯片，因為他們所設(shè)計的應(yīng)用往往需要通過增強隔離技術(shù)提供額外的保護格柵(也被稱為雙隔離)。

　　針對全新放大器最為常見的三類應(yīng)用包括工業(yè)電機驅(qū)動、太陽逆變器和不間斷電源 (UPS)。

　　為了應(yīng)對高壓峰值和高能峰頂?shù)龋O(shè)計人員必須滿足嚴格的行業(yè)隔離標準，而TI所提供的增強隔離器件已經(jīng)超過了行業(yè)標準。此外，TI的器件可以提供一個能夠改善功率器件整體功率效率、簡化電源設(shè)計并減少熱漂移問題的低功率架構(gòu)。

　　“例如，有的客戶必須滿足針對電機驅(qū)動的系統(tǒng)標準，但是針對隔離組件的標準卻往往會更高，”TI的員工Navin Kommarjau說道，“幾年前，TI的工藝和設(shè)計團隊開發(fā)出了基于電容的隔離，它比光學(xué)隔離更加可靠。此外，通過為現(xiàn)有的隔離標準提供額外提升空間，TI的制造和工藝團隊又將這一技術(shù)的發(fā)展向前推進了一步。”

　　提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵

　　除了更高的可靠性，TI的隔離技術(shù)還能提供更長的產(chǎn)品使用壽命。

　　“在超過1000V工作電壓的情況下，高性能放大器能夠運行至少四十年，非常穩(wěn)定耐用，”市場經(jīng)理Robert Schreiber說。“質(zhì)量和可靠性對于這款器件至關(guān)重要，而TI所能提供的可靠性是目前業(yè)界最好的。”

　　設(shè)計人員對于TI全新的增強隔離放大器充滿期待。目前TI已經(jīng)為60多位客戶提供了超過1,700片樣片。

　　“嚴格質(zhì)量管控下的半導(dǎo)體工藝、封裝、信號鏈和高壓技術(shù)組合使TI的這款產(chǎn)品脫穎而出。在我們正式發(fā)布這款產(chǎn)品前，很多客戶在試用過程中就已經(jīng)有所體驗，”Navin說道。

　　目前，設(shè)計人員正在將這款放大器應(yīng)用于高精度電梯電機控制系統(tǒng)，這也是另外一個對可靠性有嚴格要求的領(lǐng)域，因為制造商希望他們的裝置能夠無故障運行多年。

　　“在高層建筑中，TI的器件可以實現(xiàn)快速電梯的迅速啟停。為了滿足這一需求，它們需要十分精確的測量溫度和電壓，”Robert說，“支持這一切的是幕后的電機驅(qū)動。TI的產(chǎn)品可以用于測量電機驅(qū)動系統(tǒng)中的電流，而這個系統(tǒng)需要非常精準的控制。”

　　這款參考設(shè)計還特有全新的UCC21520，業(yè)界速度最快的5.7kVRMS隔離雙通道柵極驅(qū)動器，主要針對系統(tǒng)保護和可靠性都十分關(guān)鍵的高壓應(yīng)用。

　　“UCC21520能夠提供普遍的兼容性，這使得設(shè)計人員可以將隔離和電源管理功能集成到數(shù)個應(yīng)用之中，同時又有助于保護系統(tǒng)和人員不受潛在有害高壓浪涌的損傷，”Nagarajan說。

　　這款電源管理芯片提供5.7kVRMS的增強隔離，以及高達12.8kV抗干擾性測試的浪涌和100V/ns以上的共模瞬態(tài)抑制。通過提供19ns的快速傳播延遲，這款器件可實現(xiàn)高功率密度和效率。而這些優(yōu)勢所帶來的是更小的解決方案尺寸和可靠運行。