“電機控制”專題：ADI

　　序言：不久前，我國發(fā)布《中國制造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，因此對電機、伺服系統(tǒng)的需求將會大增，尤其是多軸控制和精確位置、電流控制的高端電機;同時，環(huán)保和節(jié)能/綠色能源是我國七大新興戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)之一，而電機的能耗占用電設(shè)備的20%左右，因此，提高電機能效是我國可持續(xù)發(fā)展的一場持久戰(zhàn)。

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

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

　　1. 依貴公司角度看，電機技術(shù)的最新動向是什么?

　　在新一代的電機制造業(yè)中，高效是技術(shù)發(fā)展的明確趨勢。但越來越多的應(yīng)用和領(lǐng)域?qū)τ?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/電機控制">電機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。

　　在不遠的將來，工業(yè)智能化是需要雙向互動的，網(wǎng)絡(luò)通訊與智能化傳感技術(shù)的發(fā)展將會促進工業(yè)控制的智能化發(fā)展，智能化和網(wǎng)絡(luò)化將成為電機控制行業(yè)，乃至整個工業(yè)自動化市場的核心發(fā)展趨勢。

　　(嚴格的，我們應(yīng)該講電機控制技術(shù))電機控制是一個相對成熟的工業(yè)應(yīng)用，從技術(shù)層面以及用戶角度，不會有著非?？焖俚淖兓?。除了上述的描述之外，我們可以看到，在國內(nèi)有如下的一些新變化，

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

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

　　2. 具體地，電機芯片方案的集成度有何發(fā)展趨勢?

　　針對處理器，除了客戶更加傾向標(biāo)準化平臺之外，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)動向是什么?

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

　　4. 電機的核心是算法，算法效率如何提升?

　　算法一直是電機控制的核心，每個廠家都有各自的專長。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強有力的平臺

　　5. 散熱和噪聲如何解決?

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

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

　　6.貴公司的芯片或解決方案的優(yōu)勢是什么，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功能。

　　ADI非常重視電機控制領(lǐng)域，并且十分看好伺服系統(tǒng)的市場前景。針對這一應(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)級方案。

　　在伺服控制中，安全和保護是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)變壓器的位置檢測場合，哪怕是高污染及強震動的工業(yè)及汽車應(yīng)用環(huán)境。

　　除此之外，ADI的混合信號控制處理器ADSP-CM40x在應(yīng)對越來越高的高效需求時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、電機驅(qū)動、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380納秒的轉(zhuǎn)換速度，同時具備多種其他特性，比如，它具有全面的sinc濾波器實現(xiàn)模式，可以直接與用于采樣電阻式電流檢測系統(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實現(xiàn)同一功能所需要的成本和工程資源。

　　針對電機控制解決方案，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、有助于實現(xiàn)更新型的拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以為客戶實現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設(shè)計帶來價值。