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在當今不斷擴大的工業(yè)市場中，對電力的需求正以前所未有的速度增長。其中，超過40% 電力需求來自各種工業(yè)電機。因此，各國政府和全球認證機構(gòu)都在面對電機OEM 最終用戶制定了新的法律法規(guī)和更嚴格的能效要求。更智能、更高效的電機控制系統(tǒng)

芯片采購網(wǎng)專注于整合國內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源，芯片庫存實時查詢，行業(yè)價格合理，采購方便IC芯片，國內(nèi)專業(yè)芯片采購平臺。

新時代將是電機控制行業(yè)新標準出現(xiàn)的時代。ADI Invensense代理從系統(tǒng)的角度來看，開發(fā)的產(chǎn)品不僅超出了性能規(guī)格，而且代表了電路其他功能模塊之間的最佳接口。該系統(tǒng)解決方案的方法ADI 能夠為基于工業(yè)的客戶提供完整的集成解決方案，幫助他們滿足最新、最苛刻的能源法規(guī)，同時滿足規(guī)范要求。此外，安全和互聯(lián)網(wǎng)也是電機控制未來發(fā)展的主要趨勢，可預測性維護也越來越引入。互聯(lián)網(wǎng)是指以太網(wǎng)在工業(yè)現(xiàn)場的應用和普及。

系統(tǒng)級綜合解決方案

近年來，許多終端市場和應用的明顯趨勢之一是使用高效的無刷直流電機(BLDC) 更換交流電機或機械泵。由于先天優(yōu)勢，如高扭矩重量比、高功率因數(shù)、響應快、結(jié)構(gòu)堅固耐用、維護方便、控制方便、效率高等，永磁同步電機（PMSM）廣泛應用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。

ADI 根據(jù)電機控制系統(tǒng)要求的低功耗、高效率、安全性和互聯(lián)性，提供了模數(shù)/ 數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器iCoupler 數(shù)字隔離器、電源管理器件、實時以太網(wǎng)解決方案、運動控制模塊等。這些高性能的設備和系統(tǒng)有助于實現(xiàn)更新的拓撲結(jié)構(gòu)設計，為客戶實現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設計帶來價值。

此外，電機作為工業(yè)中的關(guān)鍵設備，其健康安全非常重要，ADI 提供基于狀態(tài)監(jiān)測的服務（CbM）系統(tǒng)解決方案可以實時在線和離線獲取、學習和感知任何單向信號（聲音、振動、壓力、電流、溫度等）的邊緣，用于連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測和按需診斷，并在問題變得嚴重之前確定工廠機器中的潛在問題。

ADI 能夠提供創(chuàng)新的電機控制解決方案，注重卓越的系統(tǒng)性能和行業(yè)領(lǐng)先的集成，具有卓越的系統(tǒng)效率、可靠性和連接性。ADI 它還擁有豐富的電機控制系統(tǒng)級知識和戰(zhàn)略技術(shù)合作伙伴聯(lián)盟，能夠為客戶提供獨特的系統(tǒng)服務和產(chǎn)品，并成為長期的技術(shù)合作伙伴。

功率器件的驅(qū)動與傳感器的集成

半導體技術(shù)的進步快速有效地提高了功率器件開關(guān)的頻率，從而快速提高了電機系統(tǒng)的能效。尤其是碳化硅（SiC）MOSFET 該設備可以達到更高的開關(guān)頻率，為提高電機能效提供新的空間。然而，驅(qū)動模式是實現(xiàn)這些開關(guān)設備所需開關(guān)頻率的關(guān)鍵，開關(guān)頻率決定了系統(tǒng)設計成本、尺寸和效率之間的最佳平衡。開關(guān)頻率越高，對柵極驅(qū)動器的要求越來越高，傳輸延遲、死區(qū)時間、共模瞬變抗擾度(CMTI) 其他指標對提高充電樁的功率和效率有關(guān)鍵影響。

為了操作MOSFET，一般情況下，必須在柵極上施加一個電壓，用專用驅(qū)動器將電壓施加到電源裝置的柵極上，并提供驅(qū)動電流。直流模塊的整體功率、效率和系統(tǒng)尺寸將擾度、總傳輸延遲等指標將決定直流模塊的整體功率、效率和系統(tǒng)尺寸。ADI的iCoupler 50~60~ ns，傳輸延遲降低，傳輸延遲一致性更好，傳輸延遲和延遲一致性更低，有助于提高開關(guān)頻率和效率。此外，隔離柵極驅(qū)動器的死區(qū)時間也是關(guān)鍵特征之一，死區(qū)時間較低會有效減少損失。

隨著工業(yè)生產(chǎn)對電機精確控制和高效換向要求的不斷提高，高分辨率電流和旋轉(zhuǎn)位置信息非常重要。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展和進步，人們可以以更低的價格獲得更高精度的傳感器。在電機控制系統(tǒng)設計過程中，人們也有更多不同類型、價格和性能的選擇。例如，一般來說，在基于旋變器的系統(tǒng)中，分辨率和精度可能非常高，但終端解決方案可能昂貴且體積大，因為旋變器本身占據(jù)了更大的物理空間。無傳感器方案也可用于檢測反電勢電流，降低傳感器的重量和成本，但電機的啟動性能可能是一個問題，因為此時不會產(chǎn)生反電勢，因此無法獲得可用的位置數(shù)據(jù)。基于異性磁阻的替代方案(AMR) 這些傳感器既便宜又準確。不僅可以實現(xiàn)高角度精度，還可以在同一包裝中集成檢測元件和電子電路。這是一個非常小的傳感器系統(tǒng)，可以在電機總成中定位傳感器。

應對算法和智能挑戰(zhàn)更智能、高效電機控制系統(tǒng)的新時代，將是電機控制行業(yè)新標準出現(xiàn)的時代。出于這種理解，ADI與戰(zhàn)略合作伙伴共同開發(fā)了綜合集成電機控制設計程序；這些戰(zhàn)略合作伙伴是各自領(lǐng)域的專家(MathWorks、ARM、Boston Engineering、IAR Systems和Xilinx)，目的是在提高系統(tǒng)精度和可靠性的同時，解決整個系統(tǒng)的架構(gòu)問題，最大化效率。采用了軟件部分MBD（Model-based design，基于模型設計)Matlab & Simulink 建模電機控制，自動生成控制部分核心代碼，可大大加快伺服電機控制軟件的開發(fā)過程，并提供完善可靠的代碼，為了加快產(chǎn)品創(chuàng)新和新技術(shù)研發(fā)的過程，工程師可以更加關(guān)注算法本身而不是復雜的編碼和修改代碼。

如今，人工智能已廣泛應用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的各個方面，電機控制系統(tǒng)也不例外，ADI 工業(yè)設備狀態(tài)監(jiān)測解決方案是人工智能應用的典范。ADI 的OtoSense 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是人工智能驅(qū)動的傳感和解譯平臺，ADI 工業(yè)設備狀態(tài)監(jiān)測解決方案是人工智能應用的典范。如前所述，ADI 的 OtoSense 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一個由人工智能驅(qū)動的傳感和解釋平臺，可以分析設備的運行狀態(tài)，監(jiān)督制造過程，盡快檢測異常，避免問題。為了提供實時、在線和離線輸出，人工智能模型在(接近資產(chǎn))的邊緣運行，有助于避免不必要的停機、嚴重損壞或故障。

數(shù)據(jù)采集對實現(xiàn)人工智能非常重要，OtoSense 人工智能平臺依賴于高性能MEMS 數(shù)據(jù)采集包括加速度計在內(nèi)的各種傳感器。例如ADXL100x 一系列單軸加速度計優(yōu)化工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測應用，集成模塊產(chǎn)品ADcmXL3021 結(jié)合高性能振動檢測和各種信號處理功能，可以跟蹤許多機器平臺上的振動信號，簡化狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中智能傳感器節(jié)點的開發(fā)周期。振動根據(jù)現(xiàn)有的研究和產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗 溫度檢測模式是一種非常有效的高性價比方案，非常有效。針對該方案的實現(xiàn)，ADI SMS（Smart Motor Senor，智能電機傳感器)是的Otosense AI 通過集成平臺下的系統(tǒng)級解決方案ADI 采集高性能振動、溫度和磁傳感器的數(shù)據(jù)，可以在早期檢測到電機的異常情況。并且通過SmartMesh 無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳到云中，客戶可以在各種終端設備上監(jiān)控電機的狀態(tài)，并進行一些全面的數(shù)據(jù)分析。

(本文來源《IC2022年3月，代理雜志