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鍵的因素，因為電機、機器人手臂、開關和高壓設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，TI能夠幫助設計人員打造高精度的系統(tǒng)，正如全新TI Design參考設計——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計的理想?yún)⒖?。其額定功率最高可達10kw，同時能夠提供多種多樣的保護特性，”負責調(diào)整該參考設計的工程師Matthias Taenze說道。“我們所關注的重點是器件的緊湊度且高效性。”

三相逆變器參考設計結合了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。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在整個市場中的領先地位，”他補充道。

深厚的專業(yè)知識基礎

TI全球的模擬團隊一直致力于為設計人員提供業(yè)界領先的隔離芯片，因為他們所設計的應用往往需要通過增強隔離技術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用包括工業(yè)電機驅動、太陽逆變器和不間斷電源 (UPS)。

為了應對高壓峰值和高能峰頂?shù)?，設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、簡化電源設計并減少熱漂移問題的低功率架構。

“例如，有的客戶必須滿足針對電機驅動的系統(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的工藝和設計團隊開發(fā)出了基于電容的隔離，它比光學隔離更加可靠。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的發(fā)展向前推進了一步。”

提升系統(tǒng)性能的關鍵

除了更高的可靠性，TI的隔離技術還能提供更長的產(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重要，而TI所能提供的可靠性是目前業(yè)界最好的。”

設計人員對于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)量管控下的半導體工藝、封裝、信號鏈和高壓技術組合使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，設計人員正在將這款放大器應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動。TI的產(chǎn)品可以用于測量電機驅動系統(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隔離雙通道柵極驅動器，主要針對系統(tǒng)保護和可靠性都十分關鍵的高壓應用。

“UCC21520能夠提供普遍的兼容性，這使得設計人員可以將隔離和電源管理功能集成到數(shù)個應用之中，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。