“電機(jī)控制”專題：ADI

　　序言：不久前，我國(guó)發(fā)布《中國(guó)制造2025》宏偉戰(zhàn)略，主題之一是智能工廠、智能制造將引領(lǐng)制造業(yè)的變革，因此對(duì)電機(jī)、伺服系統(tǒng)的需求將會(huì)大增，尤其是多軸控制和精確位置、電流控制的高端電機(jī);同時(shí)，環(huán)保和節(jié)能/綠色能源是我國(guó)七大新興戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)之一，而電機(jī)的能耗占用電設(shè)備的20%左右，因此，提高電機(jī)能效是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的一場(chǎng)持久戰(zhàn)。

　　為此，本媒體在連續(xù)兩年舉辦電機(jī)專題的基礎(chǔ)上，于2015年7月再次推出“電機(jī)控制”專題，就電機(jī)控制的新動(dòng)向和新技術(shù)展開大討論。

ADI公司亞太區(qū)電機(jī)與電源控制行業(yè)市場(chǎng)部經(jīng)理于常濤

　　1. 依貴公司角度看，電機(jī)技術(shù)的最新動(dòng)向是什么?

　　在新一代的電機(jī)制造業(yè)中，高效是技術(shù)發(fā)展的明確趨勢(shì)。但越來越多的應(yīng)用和領(lǐng)域?qū)τ?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電機(jī)控制">電機(jī)控制的要求已不僅僅停留在滿足節(jié)能要求的通用變頻器及速度控制上，精確的位置控制及電流控制已成為了新的需求。

　　在不遠(yuǎn)的將來，工業(yè)智能化是需要雙向互動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)通訊與智能化傳感技術(shù)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)工業(yè)控制的智能化發(fā)展，智能化和網(wǎng)絡(luò)化將成為電機(jī)控制行業(yè)，乃至整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)的核心發(fā)展趨勢(shì)。

　　(嚴(yán)格的，我們應(yīng)該講電機(jī)控制技術(shù))電機(jī)控制是一個(gè)相對(duì)成熟的工業(yè)應(yīng)用，從技術(shù)層面以及用戶角度，不會(huì)有著非常快速的變化。除了上述的描述之外，我們可以看到，在國(guó)內(nèi)有如下的一些新變化，

　　1. ARM Cortex-M4F作為標(biāo)準(zhǔn)化的處理器平臺(tái)，越來越被國(guó)內(nèi)客戶所接受，成為取代DSP的通用伺服控制器的平臺(tái)

　　2. MEMS(微機(jī)電傳感器)在電機(jī)控制上的應(yīng)用，是當(dāng)前討論的有一個(gè)話題

　　2. 具體地，電機(jī)芯片方案的集成度有何發(fā)展趨勢(shì)?

　　針對(duì)處理器，除了客戶更加傾向標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)之外，集成度也是越來越高，以ADI為例，

　　1. 我們當(dāng)前的ADSP-CM408除了常規(guī)的外圍接口之外，還集成了SINC濾波器，諧波分析引擎

　　2. 下一代的產(chǎn)品更加集成了FFT，Cordic等數(shù)學(xué)計(jì)算功能

　　3. 再接下來的高端產(chǎn)品，更是多核的處理器

　　3. MCU、DSP、FPGA或功率、模擬芯片的最新技術(shù)動(dòng)向是什么?

　　通用功能的DSP處理器的優(yōu)先級(jí)降低，針對(duì)通用伺服，ARM cortex -M4F處理器越來越被廣泛應(yīng)用。FPGA仍然是多軸系統(tǒng)以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)功能的首選方案。

　　4. 電機(jī)的核心是算法，算法效率如何提升?

　　算法一直是電機(jī)控制的核心，每個(gè)廠家都有各自的專長(zhǎng)。ADI的能力更多集中在硬件方案上，但，ADSP-CM408無疑給高效率、高性能的算法提供了一個(gè)強(qiáng)有力的平臺(tái)

　　5. 散熱和噪聲如何解決?

　　散熱是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，更多地應(yīng)該從機(jī)械結(jié)構(gòu)上考慮。但是，從硬件設(shè)計(jì)角度看，降低功率模塊的損耗，無疑是一個(gè)方案。功率模塊，除了自身的產(chǎn)品升級(jí)之外，其相應(yīng)的Gate driver 也需要有性能上的提升，ADI公司的ADuM4135是一個(gè)好的選擇

　　噪聲同樣是一個(gè)系統(tǒng)問題，不是某一個(gè)芯片產(chǎn)品就可以解決的。但，從ADI角度看，正對(duì)電流采樣而推出的∑−? ADC AD740x 系列無疑是一個(gè)好的解決方案。

　　6.貴公司的芯片或解決方案的優(yōu)勢(shì)是什么，有哪些新的解決方案?

　　除了下面所描述的，ADI新近推出了IGBT Gate Driver ADuM4135，這個(gè)芯片與當(dāng)前普遍應(yīng)用的Gate Driver相比，有著更短的傳輸延遲，有著更高的CMTI性能，并且還集成了諸多的保護(hù)功能。

　　ADI非常重視電機(jī)控制領(lǐng)域，并且十分看好伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)前景。針對(duì)這一應(yīng)用領(lǐng)域，ADI已經(jīng)具備了包括硬件方案和控制算法在內(nèi)的完善的系統(tǒng)級(jí)方案。

　　在伺服控制中，安全和保護(hù)是ADI優(yōu)先考慮的角度，其iCoupler®數(shù)字隔離器產(chǎn)品可滿足高壓安全隔離的要求。ADI還具有業(yè)界領(lǐng)先的ADC技術(shù)，包括隔離ADC產(chǎn)品，可以很好地滿足高精度控制的要求。而ADI提供的高精度RDC可以滿足任何使用旋轉(zhuǎn)變壓器的位置檢測(cè)場(chǎng)合，哪怕是高污染及強(qiáng)震動(dòng)的工業(yè)及汽車應(yīng)用環(huán)境。

　　除此之外，ADI的混合信號(hào)控制處理器ADSP-CM40x在應(yīng)對(duì)越來越高的高效需求時(shí)還有著非常出色的表現(xiàn)。ADSP-CM40x不僅集成了行業(yè)唯一一款精度高達(dá)13位的嵌入式雙通道16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，還搭載了一枚240-MHz浮點(diǎn)ARM® Cortex™-M4處理器內(nèi)核。設(shè)備制造商為提高產(chǎn)品的能源效率和性能，要求高精度、伺服閉環(huán)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽能光伏(PV)逆變器和其他嵌入式工業(yè)應(yīng)用。ADSP-CM40x憑借較高的精度模擬轉(zhuǎn)換性能，可以很好地實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

　　ADSP-CM40x不但具有出色的模擬轉(zhuǎn)換性能和高達(dá)380納秒的轉(zhuǎn)換速度，同時(shí)具備多種其他特性，比如，它具有全面的sinc濾波器實(shí)現(xiàn)模式，可以直接與用于采樣電阻式電流檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)中的隔離式Σ-Δ型調(diào)制器(AD7400A/AD7401A)接口。采用片內(nèi)sinc濾波器可以節(jié)省以FPGA實(shí)現(xiàn)同一功能所需要的成本和工程資源。

　　針對(duì)電機(jī)控制解決方案，ADI還提供了門類齊全的產(chǎn)品組合，包括模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler®數(shù)字隔離器和電源管理器件等。這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度、有助于實(shí)現(xiàn)更新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以為客戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設(shè)計(jì)帶來價(jià)值。