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单轴和多轴伺服驱动器

设计具有高 EMC 抗扰度、尺寸更小、性能更强的单轴和多轴伺服驱动器

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Decentralized multi-axis motor control
我们的工业级模拟和嵌入式处理米6体育平台手机版_好二三四可帮助您达成更小的外形尺寸,实现高效的功率转换、更精确的电流、更低的延时,兼具电压和温度检测,并具备可靠的高压隔离。通过快速的位置、速度和扭矩控制,实现更精确的设计。添加具有高电磁兼容性抗扰度的多协议工业通信,以确保在工厂环境中可靠运行。

为何选择 TI 进行单轴和多轴伺服驱动器设计?

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准确快速的电机控制

使用我们的模拟集成电路和实时微控制器及专用控制外设,以您的设计所需的精度,实现更快的位置、速度和电流控制。

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具有低延时的实时通信

使用我们的接口器件,实现高电磁兼容性和抗扰度;并通过我们的集成 MCU,在处理器间通信和多协议工业通信方面实现低延时。

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实现高可靠性和功能安全合规性

通过设计具有更长使用寿命和隔离等级的米6体育平台手机版_好二三四,降低意外危险的风险并提高可靠性,同时实现功能安全合规性。

打造可靠的单轴和多轴伺服驱动器设计

设计具有高带宽、高精度的闭环电机控制系统

我们的单核和多核微控制器 (MCU) 具有集成的实时电机控制外设、数学加速器、可编程实时处理器和可配置逻辑块,可实现:

  • 低延时和高带宽芯片间接口。
  • 精确快速的位置、速度和扭矩控制。
  • 并行执行控制、通信和预测性维护算法。
  • 对于磁场定向控制或直接转矩控制而言,计算时间不到 1µs,可实现高动态性能。
  • 单芯片 MCU 具有集成工业通信和实时控制外设,无需外部的现场可编程门阵列。
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应用手册
AM243x/AM64x 单芯片伺服电机控制实现和基准测试
本应用报告中的 AM243x/AM64x 单芯片伺服驱动器演示表明,AM243x/AM64x 器件可支持完全集成式实时伺服驱动器控制和通信路径。
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应用手册
显示 C2000™ 控制 MCU 优化信号链的实时基准 (Rev. A)
本应用报告介绍了围绕真实控制应用程序创建的实时基准测试,其中突出了实时控制的复杂性以及对于这种更全面的基准测试方法的需求。
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白皮书
在工业 4.0 伺服驱动器中应用 Sitara™ 处理器和微控制器 (Rev. C)
本文探讨了 Sitara 微控制器 (MCU) 和处理器 (MPU) 如何应对伺服驱动器市场趋势以及工业 4.0 和智能工厂系统的新要求。
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实现实时控制的特色米6体育平台手机版_好二三四
AM2631 正在供货 具有实时控制和安全功能且频率高达 400MHz 的单核 Arm® Cortex®-R5F MCU
AM2431 正在供货 具有工业通信和信息安全功能且频率高达 800MHz 的 Arm® Cortex®-R5F MCU
TMS320F28388D 正在供货 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU

设计具有精密电流检测功能且高效、可靠、外形小巧的功率级

探索我们的氮化镓场效应晶体管 (FET) 电源模块、隔离式和非隔离式绝缘栅双极晶体管、碳化硅 FET 栅极驱动器及 100V 集成式三相智能栅极驱动器,了解这些器件如何助您实现高效、高性能、小尺寸的集中式和电机集成式功率级,提供诸如 48V 直流输入电压或高达 690V 的交流输入电压。

我们的低延时隔离式和非隔离式电流、电压和温度检测米6体育平台手机版_好二三四具有扩展的温度检测范围,可帮助您实现精确的高带宽电流控制和高级电机诊断,以便开展预测性维护。

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电子书
IGBT 和 SiC 栅极驱动器基础知识
阅读我们的电子书,详细了解 IGBT 和 SiC 电源开关的基本原理,从而帮助世界以更低的功耗完成更多任务。
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视频
适用于隔离式栅极驱动器的隔离式偏置电源解决方案
此视频介绍了创建隔离式偏置电源的不同方法,并根据控制策略、变压器结构和 EMI 性能,对不同的解决方案进行了比较。
实现检测和功率转换的特色米6体育平台手机版_好二三四
AMC1306E05 正在供货 具有曼彻斯特编码的 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离式调制器
UCC21750 正在供货 适用于 IGBT/SiC FET 且具有 DESAT 和内部米勒钳位的 5.7kVrms ±10A 单通道隔离式栅极驱动器
UCC28C54 正在供货 工业类 30V 低功耗电流模式 PWM 控制器,14.5V/9V UVLO,50% 占空比

从多协议工业以太网到千兆位 TSN

在智能工厂中,伺服驱动器常用于传送带、机器、工具和机器人。这些应用可能需要多种实时以太网协议的支持,例如 EtherCAT、Profinet 实时/等时实时、EtherNet/IP 和即将推出的千兆位时间敏感型网络 (TSN)。我们的 Sitara™ 微控制器和微处理器内置了多协议功能,并具有适用于多轴电机控制的其他资源。

我们的以太网物理层 (PHY) 支持各种标准协议、数据速率和高电磁兼容性抗扰度,能够在严苛的工业环境中得以实现。对于机器人和机械等封闭系统,可以使用 10Gb、100Gb 和 1Gb 单线对以太网 PHY。

白皮书
在工业 4.0 伺服驱动器中应用 Sitara™ 处理器和微控制器 (Rev. C)
本文探讨了 Sitara 微控制器 (MCU) 和处理器 (MPU) 如何应对伺服驱动器市场趋势以及工业 4.0 和智能工厂系统的新要求
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视频
千兆位实时以太网通信
此演示视频重点介绍了使用 Sitara MCU+ 和 MPU EVM 在不到 10us 的周期时间内实现千兆以太网通信。一个网络控制器与四个网络设备每 4us 交换一次输入和输出数据。 
白皮书
面向工业自动化的时间敏感型网络 (Rev. C)
详细了解融合了直通 TSN 硬件交换机的 Sitara 处理器如何有助于加速从 100Mb 到 1Gb 工业以太网的过渡。
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实现工业通信的特色米6体育平台手机版_好二三四
DP83826E 正在供货 具有 MII 接口和 ENHANCED 模式的低延迟 10/100Mbps 以太网 PHY
AM2434 正在供货 具有工业通信和信息安全功能且频率高达 800MHz 的四核 Arm® Cortex®-R5F MCU
DP83869HM 正在供货 具有铜缆和光纤接口、支持工作温度范围的高抗扰性千兆位以太网 PHY 收发器

符合 IEC 61800-5-2 和 ISO 13849 功能安全标准的严格要求

TI 符合功能安全标准的米6体育平台手机版_好二三四利用我们经 Technischer Überwachungsverein (TÜV SÜD) 认证的功能安全硬件和软件开发流程,可帮助您实现电机驱动设计所需的性能级别和安全完整性级别,以创建安全、高效的环境。

我们的集成米6体育平台手机版_好二三四和经过 TÜV 评估的设计可帮助您设计更小、更智能且更可靠的安全功能,例如安全扭矩关闭。

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米6体育平台手机版_好二三四概述
C2000™ 实时微控制器的工业功能安全概述 (Rev. E)
借助我们符合功能安全标准的米6体育平台手机版_好二三四、文档、软件以及我们知识渊博的专家提供的支持,简化和加快 IEC 61508 (SIL) 和 ISO13849 (PL) 认证流程。
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功能安全信息
The state of functional safety in Industry 4.0
本白皮书重点介绍了功能安全对于工厂车间自动化子系统中的处理器的意义,并探讨了实现功能安全的一些选项。
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功能安全信息
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
本文讨论了 STO 的要求、市场趋势、现有解决方案以及使用 DRV8350F 和 DRV8353F 的小型 STO 设计方法。
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实现功能安全的特色米6体育平台手机版_好二三四
TMS320F28388D 正在供货 具有连接管理器、2 个 C28x+CLA CPU、1.5MB 闪存、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 的 C2000™ 32 位 MCU
AM2432 正在供货 具有工业通信和信息安全功能且频率高达 800MHz 的双核 Arm® Cortex®-R5F MCU
TPS3704 正在供货 高精度紧凑型多通道窗口监控器

满足 IEC 61800-5-1 隔离要求,实现更可靠且使用寿命长的电机驱动器

探索我们的专有隔离技术米6体育平台手机版_好二三四系列,其中包括可靠的电容式二氧化硅绝缘栅和基于集成式 IC 变压器的磁隔离技术,可帮助解决您的设计难题。

优势:

提高系统性能和可靠性:我们的高电压认证隔离式米6体育平台手机版_好二三四可提供低延时、出色的共模瞬态抗扰度和可靠的性能。

更低的系统成本:我们的隔离技术可缩减物料清单,降低系统成本并显著改进解决方案尺寸。

可扩展性:我们的封装创新和全球制造布局有助于为更多模拟 IC 功能赋予功能性、基础型和增强型的隔离能力。 

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证书
工厂监控合格证书
用于增强型隔离的磁耦合器和电容耦合器。
视频
TI 高精度实验室 — 隔离
通过了解基本的隔离参数、认证以及如何使用每种类型的器件进行设计和故障排除,培养您的隔离专业知识。
白皮书
利用可靠且性价比高的隔离技术应对高电压设计挑战。 (Rev. C)
本文将概述电隔离,介绍高压系统的常用隔离方法,并展示我们的隔离器件可如何帮助设计师可靠地满足隔离需求,同时缩小解决方案尺寸并降低成本。
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实现隔离的特色米6体育平台手机版_好二三四
ISO6760 正在供货 通用、50Mbps、六通道 (6/0) 数字隔离器
ISO7821LLS 正在供货 双通道、1/1、150Mbps、高性能、增强型隔离式 LVDS 缓冲器
ISOM8710 正在供货 直流输入、逻辑输出、单通道高速光学仿真器

设计精确、低延时且可靠的位置反馈传感系统

我们的微控制器具有专用片上外设,支持旋转变压器到数字信号的转换;支持增量和多协议绝对编码器,例如 EnDat2.2、Tamagawa T-format、用于串行/同步 C 的双向接口和 Hiperface DS;支持具有安全功能的多轴位置反馈。

优势:

  • RS-485 接口解决方案具有高数据速率、低延时和出色的可靠性,满足并超过 IEC 61800-3 EMC 抗扰度要求。
  • 霍尔效应和各向异性磁阻位置传感器具有高精度和诊断功能,可实现可靠的系统运行。
  • 高分辨率模拟前端具有低延时数据转换器,可在宽温度范围内运行。
  • 可实现紧凑型设计的小尺寸、高效、低噪声电源管理解决方案。
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白皮书
Simplify the integration of position sensors for industrial drive control system (Rev. A)
在本白皮书中,详细了解集成位置反馈和全新的位置传感器接口功能。
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应用手册
Sitara™ 处理器和 MCU 上支持的工业通信协议 (Rev. E)
本应用报告显示 Sitara™ MCU+ 和 Sitara Arm® Cortex®-A 处理器米6体育平台手机版_好二三四系列中每款器件所支持的工业通信协议,以及可在何处以何种方式获取这些协议。
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应用简报
增量旋转编码器 (Rev. B)
增量式旋转编码器可将旋转运动转换为电信号,从而更精确地控制自动化系统。详细了解可用于实现增量编码的多种技术。
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实现位置反馈的特色米6体育平台手机版_好二三四
THVD2450 正在供货 具有 IEC ESD 保护功能的 3.3V 至 5V、RS-485 ±70V 故障保护收发器
ADS9224R 正在供货 具有内部基准电压和增强型 SPI 的 16 位、3MSPS、双通道、同步采样 SAR ADC
TMAG6180-Q1 正在供货 具有 360° 角度范围的汽车级高精度模拟 AMR 角度传感器

设计和开发资源

评估板
AM2x Brushless-DC (BLDC) Servo Motor BoosterPack

The AM2x BLDC Servo Motor BoosterPack plug-in module is an add-on for the AM2x LaunchPad development kits. This BoosterPack provides up to two axes of 24V/8A BLDC driver, ADC/SDFM current feedback, industrial absolute encoder, and resolver feedback. 

软件开发套件 (SDK)
适用于 Sitara 微控制器的 AM243x 软件开发套件 (SDK)

AM243x 微控制器 (MCU) 软件是一系列软件开发套件 (SDK),提供一个面向 TI 嵌入式处理器的软件平台,此平台设置简单,可提供开箱即用的示例、基准测试和演示。此软件无需从头开始创建基本系统软件功能,可加快应用程序开发进程。

AM243x 软件包括:

  • MCU-PLUS-SDK-AM243X:MCU plus SDK 提供基础软件和构建块来在 AM243x MCU 上开发应用。该 SDK 支持 R5F 和 M4 内核、示例、驱动程序和引导加载程序。
  • INDUSTRIAL-COMMUNICATIONS-SDK-AM243X:工业通信 SDK 在 TI (...)
软件开发套件 (SDK)
适用于 C2000™ MCU 的 MotorControl 软件开发套件 (SDK)

适用于 C2000™ 微控制器 (MCU) 的 MotorControl SDK 包含一套全面的软件基础架构、工具和文档,旨在尽可能地缩短基于 C2000 实时控制器的电机控制系统开发时间,可适用于各种三相电机控制应用。该软件包括在 C2000 电机控制评估模块 (EVM) 和针对工业驱动器、机器人、电器和汽车应用的 TI Designs (TID) 上运行的固件。MotorControl SDK 包含高性能电机控制应用在开发和评估等各阶段所需的所有资源。

该 SDK 包含一个 C2000Ware 副本,因此可提供从器件特定的驱动程序和支持软件到复杂系统应用中的完整系统示例

请在下方查看此 (...)

与单轴和多轴伺服驱动器相关的参考设计

使用我们的参考设计选择工具,找到最适合您应用和参数的设计。

技术资源

视频系列
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分散型多轴电机控制
观看我们的视频,使用我们的分散型多轴伺服驱动架构,实现更精确的实时控制。
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在电机驱动器中实现功能安全
本视频介绍了我们的四种参考设计,并演示了如何在变速驱动器中集成安全扭矩关闭 (STO) 和安全制动控制 (SBC) 功能。
技术文章
技术文章
如何确保电机安全运行
随着电机数量的增加,人们对功效的担忧促使系统设计人员使用电压更高的电机并提高设计的有效功效。详细了解我们如何提供帮助。