基于AD7400A隔離式Σ-Δ調制器實現伺服電機控制解決方案


應用簡介
針對電機控制解決方案,ADI公司提供了門類齊全的產品組合,其中包括了模數/數模轉換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler?數字隔離器和電源管理器件和實時以太網解決方案;這些高性能的器件和增加系統集成度有助于實現更新型的拓撲結構設計,為客戶實現系統的差異化設計帶來價值。伺服驅動系統的性能同用戶最終所構建的運動控制系統的性能和所能提供的精度密切相關,這些系統要求能夠精確控制位置及電機的扭矩;ADI公司能夠提供涵蓋信號鏈中所有重要器件的完整解決方案。
ADI為您提供:? 用于電機電流及電壓檢測的高精度隔離型Σ-Δ ADC
? 先進的帶保護功能的IGBT/MOSFET功率器件門極驅動器
? 用于IPM智能功率模塊PWM信號隔離的數字隔離器
? 帶ARM Cortex-M4內核及16位ADC的電機控制混合信號處理器
? 帶隔離功能的高速RS485/422,CAN,USB,LVDS接口
? 支持多種實時以太網協議的網絡控制器
? RDC和AMR角度傳感器
? 數字功率因素校正控制器
主信號鏈

產品類型 | 電流檢測 | 電壓測量 | 位置檢測 |
型號 | 隔離式 ADCs AD7400A/AD7401A/ AD7402/AD7403/ AD7405 放大器 AD8418/AD8417/ AD8212/AD8479/AD8027 ADCs AD7266/AD7367 | ADCs AD7266/AD7352/ AD7356/AD7903 隔離式 ADCs AD7400A/AD7401A | RDCs AD2S1205/AD2S1210 放大器 AD8662 編碼器 ADCs AD7266/AD7264/ AD7903 |
產品類型 | 給定值設定 | 處理器 | 隔離和柵極驅動 |
型號 | 放大器 AD8676/AD8221/ AD8226/ADA4096-2 ADCs AD7680/AD7663/ AD7606-4 | ADSP-CM408/ADSP-CM419 | 隔離 ADuM1411/ADuM1311 柵極驅動 ADuM4223/ADuM3223/ ADuM7223/ ADuM4135/ADuM4136 DC至DC ADuM5000/ADuM6000 |
產品類型 | 通信接口 | 電源管理 | |
型號 | RS-232 ADM3251E RS-485 ADM2486E/ADM2483E/ ADM2582E/ADM2587E/ ADM2682E/ADM2687E/ ADM2484E/ADM485E CAN ADM3053 USB ADuM4160 LVDS ADN4650 實時以太網交換機 fido5100/fido5200 | micro PMUs ADP5134/ADP2119 線性穩壓器 ADP151/ADP7102 電源監控器 ADM6339/ADM13307/ADM708 DC至DC ADP1051 PFC ADP1047 |
AD7400A隔離式Σ-Δ調制器
AD7401A是一款二階Σ-Δ調制器,片上的數字隔離采用ADI公司的iCoupler?技術,能將模擬輸入信號轉換為高速1bit數據流。AD7401A采用5V電源供電,差分輸入信號范圍為±200 mV(滿量程±320 mV)。模擬調制器對輸入信號連續采樣,因而無需外部的采樣保持電路。輸入信息包含在數據率為10MHz輸出流中,通過適當的數字濾波器重構原始信息。串行I/O可采用5V或3V電源供電 (VDD2)。
串行接口采用數字式隔離。通過將高速CMOS工藝和單片空芯變壓器技術結合在一起,較之傳統光耦合器等其它器件來說,片內隔離能提供更加優異的工作特性。該器件內置片內基準電壓源,工作溫度范圍為-40°C至+125°C。AD7400A采用8引腳表面貼裝PDIP(帶鷗翼引腳)和16引腳SOIC封裝。
應用
交流電機控制
分路電流監控
數據采集系統
模數及光隔離器的方案替代
優勢和特點
時鐘速率為10 MHz
二階調制器
16位無失碼
16位時INL典型值為±2 LSB
失調漂移:1.5 μV/°C(典型值)
片內數字隔離器
8引腳表面貼裝PDIP(帶鷗翼引腳)和16引腳SOIC封裝
AD7266差分/單端輸入、雙核2 MSPS、12位、3通道SAR A/D轉換器
AD7266是一款雙通道、12位、高速、低功耗、逐次逼近型ADC,采用2.7 V至5.25 V單電源供電,最高呑吐速率可達2 MSPS。這款器件內置兩個ADC,兩者之前均配有一個3通道多路復用器和一個能夠處理30 MHz以上輸入頻率的低噪聲、寬帶寬采樣保持放大器。
轉換過程和數據采集過程均采用標準控制輸入,可與微處理器或DSP輕松接口。輸入信號在CS的下降沿進行采樣;而轉換同時在此處啟動。轉換時間由SCLK頻率決定。該器件無流水線延遲。
AD7266采用先進的設計技術,可在高吞吐速率下實現極低的功耗。在工作電壓為5 V,吞吐速率達2 MSPS的情況下,該器件消耗最大僅為6.2 mA電流。因為超低的靜態電流,該器件在正常模式時還具有靈活的吞吐速率和電源管理能力。
該器件的模擬輸入范圍可選擇0 V至VREF(或2 × VREF)范圍,輸出編碼可采用直接二進制或二進制補碼。AD7266內置2.5 V基準電壓源,也可使用外部基準電壓源。外部基準電壓范圍為100 mV至VDD。
產品聚焦
具備兩個完整的ADC功能,可以實現兩個通道同時采樣和轉換。通過編程,每個ADC均可設置為三路完全差分/偽差分對或六路單端輸入。兩個通道的轉換結果可通過獨立的數據線同時獲得,如果只有一個串行端口可用,則轉換結果可通過一條數據線先后獲得。
高吞吐量、低功耗。工作電壓為3 V時,AD7266提供1.5 MSPS的吞吐速率,最大功耗為11.4 mW。
AD7266同時提供標準0 V至VREF輸入范圍和2 ×V輸入范圍。
無流水線延遲。該器件采用兩個標準逐次逼近型ADC,通過CS輸入和一次性轉換控制能夠精確控制采樣時間。
優勢和特點
雙核12位、3通道ADC
吞吐速率:2 MSPS
額定電壓VDD:2.7 V至5.25 V
功耗:
9 mW(1.5 MSPS,3 V電源)
27 mW(2 MSPS,5 V電源)
引腳可配置模擬輸入
12通道單端輸入
6通道全差分輸入
6通道偽差分輸入
信噪比(SNR):70 dB(50 kHz輸入頻率)
精確片內基準電壓:2.5 V
最大誤差±0.2%(25°C),最大溫漂20 ppm/°C
雙路轉換,讀取速度:437.5 ns,32 MHz SCLK
高速串行接口
SPI?/QSPI?/MICROWIRE&trade/DSP兼容
工作溫度范圍:-40°C至+125℃
關斷模式:1 μA(最大值)
32引腳LFCSP和32引腳TQFP封裝
1 MSPS版本:AD7265
AD2S1205 12位R/D轉換器,內置參考振蕩器
AD2S1205是一款完整的12位分辨率跟蹤分解器數字轉換器,內置可編程正弦波振蕩器,為分解器提供正弦波激勵。
轉換器的Sin和Cos輸入端支持3.15 V p-p ± 27%的輸入信號。Type II跟蹤環路可用于跟蹤輸入信號,并將Sin和Cos輸入端的信息轉換為輸入角度和速率的所對應的數字量。最大跟蹤速率是外部時鐘頻率的函數。AD2S105的工作頻率范圍為8.192 MHz ± 25%,最大跟蹤速率為1250 rps。
產品特色
- 比例跟蹤轉換。Type II跟蹤環路能夠連續輸出位置數據,且沒有轉換延遲。它還提供噪聲抑制,以及參考和輸入信號的諧波失真容限。
- 系統故障檢測。故障檢測電路可以檢測分解器信號損耗、范圍外的輸入信號、輸入信號失配,或位置跟蹤損耗。
- 輸入信號范圍。Sin和Cos輸入端支持3.15 V p-p ± 27%的差分輸入電壓。
- 可編程激勵頻率。利用頻率選擇引腳(FS1和FS2引腳)可以輕松的將激勵頻率設置為10 kHz、12 kHz、15 kHz或20 kHz。
- 3倍格式位置數據。通過12位并行端口或3線串行接口可以訪問絕對12位角度位置數據。增量式編碼器仿真采用標準A-quad-B格式,并提供方向輸出。
- 數字速率輸出。通過12位并行端口或3線串行接口可以訪問12位、帶符號的數字速率。
應用
- 汽車運動檢測與控制
- 混合電動車
- 電動助力轉向
- 集成的啟動發電機/交流發電機
- 工業電機控制
- 過程控制
優勢和特點
完整的單芯片分解器數字轉換器(RDC)
并行與串行12位數據端口
系統故障檢測
精度:±11弧分
輸入信號范圍:3.15 V p-p ± 27%
絕對位置與速率輸出
最大跟蹤速率:1250 rps
分辨率:12位
增量式編碼器仿真
(1024 脈沖/轉)
內置可編程正弦波振蕩器
單電源電壓:5.00 V ±5%
額定溫度范圍:?40°C至+125°C
44引腳LQFP封裝
adm3251e隔離式單通道RS-232線路驅動器/接收機
ADM3251E是一款高速、2.5 kV完全隔離、單通道RS-232/V.28收發器,采用5 V單電源供電。由于 RIN 和TOUT 引腳提供高壓ESD保護,因此該器件非常適合在惡劣的電氣環境中工作,或頻繁插拔RS-232電纜的場合。
無需使用單獨的隔離DC-DC轉換器。ADI公司的芯片級變壓器iCoupler? 技術,能夠同時用于隔離邏輯信號和集成式DC-DC轉換器,因此該器件可提供整體隔離解決方案。
ADM3251E符合EIA-232E規范,并且數據速率高達460 kbps。
倍壓器/反相器使用四個外部0.1 μF電荷泵電容,這使得該器件可以采用5 V單電源供電。
ADM3251E提供20引腳、寬體SOIC封裝,額定溫度范圍為?40°C至+85°C。
應用
--高噪聲數據通信
--工業通信
--通用RS-232數據鏈路
--工業/電信診斷端口
--醫療設備
優勢和特點
2.5 kV完全隔離(電源和數據)RS-232收發器
集成isoPower的隔離式DC/DC轉換器
460 kbps數據速率
1個發射器和1個接收器
滿足EIA-232E標準
RIN 和TOUT引腳提供ESD保護
接觸放電:±8 kV
氣隙放電:±15 kV
0.1uF電荷泵電容
高共模瞬態抑制:>25kV/us
安全管理認證(審批中)
UL認證
2500 V均方根值/分鐘,符合UL 1577
VDE 安全認證證書(申請中)
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
VIORM = 560 V 峰值
工作溫度范圍:?40°C至+85°C
20引腳寬體SOIC封裝
ADP5134雙通道、3 MHz、1200 mA降壓穩壓器和兩個 300 mA LDO 穩壓器,集成精密使能和電源良好輸出
優勢和特點
ADP5134集成兩個高性能降壓穩壓器和兩個低壓差穩壓器(LDO), 采用24引腳、4 mm x 4 mm LFCSP封裝。
降壓穩壓器的高開關頻率支持小型多層外部器件,并使電路板空間降至較小。 當MODE引腳設置為高電平時,降壓穩壓器以強制脈沖寬度調制(PWM)模式工作。 當MODE引腳設置為低電平時,如果負載高于預定義閾值,則降壓穩壓器以PWM模式工作; 當負載電流降至預定義閾值以下時,穩壓器以省電模式(PSM)工作,以便改善輕負載效率。
為降低輸入電容要求,兩個降壓穩壓器以錯相工作。 ADP5134 LDO穩壓器的低靜態電流、低壓差和寬輸入電壓范圍可延長便攜式設備的電池使用時間。 在頻率高達10 kHz時,ADP5134 LDO穩壓器能保持60 dB以上的電源抑制性能,而所需的電壓裕量則很低(500 mV)。
ADP5134中的穩壓器通過專用使能引腳激活。 可調版本的默認輸出電壓可以在外部設置,固定電壓版本的默認輸出電壓則可在工廠編程設置;預設值范圍廣泛。
應用
為處理器、特定應用集成電路
(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、
射頻(RF)芯片組供電
便攜式儀器儀表和醫療設備
空間受限設備
優勢和特點
輸入電壓范圍:2.5 V至5.5 V
兩個1,200 mA降壓穩壓器和兩個300 mA LDO穩壓器
24引腳、4 mm × 4 mm LFCSP封裝
穩壓器精度:±1.8%
工廠編程設置或外部可調的VOUTx
精密使能引腳,使電源時序更簡單
工廠可選電源良好引腳
3 MHz降壓工作,支持強制PWM模式和自動PWM/PSM模式
BUCK1/BUCK2: 輸出電壓范圍0.8 V至3.8 V
LDO1/LDO2: 輸出電壓范圍0.8 V至5.2 V
LDO1/LDO2: 輸入電壓范圍:1.7 V至5.5 V
LDO1/LDO2: 高PSRR、低輸出噪聲
其他other
設計資源
支持Matlab Simulink -- 完全的可擴展性和靈活性
更高級別的系統模塊開發和功能模塊定義
各功能模塊之間的調用
設計流程和結構的高度靈活性
FOC、矢量控制、無傳感器控制器和標準電機控制函數庫
絕對值編碼器接口解決方案
參考設計(PCB, 原理圖,源程序)
電機控制平臺以及評估板
Third Party—Boston Engineering
ADI電機控制開發平臺
Circuits from the Lab?電機控制實驗室電路
實驗室電路是經過特別設計和測試的子系統級構建模塊,方便設計人員輕松快捷地實現系統集成。
采用隔離式Σ-Δ型調制器、隔離式DC/DC轉換器和有源濾波器的新型模擬/模擬隔離器 — www.analog.com/cn/CN0185
用于AD2S1210旋變數字參考信號輸出的高電流驅動器 — analog.com/cn/CN0192
高性能,10~16位RDC — www.analog.com/zh/CN0276
利用電流檢測放大器AD8210和差動放大器AD8274實現高電壓、高精度電流檢測和輸出電平轉換 —www.analog.com/cn/CN0116
500V 共模電壓電流監測 — www.analog.com/cn/CN0218
采用隔離驅動器的H橋驅動電路 — www.analog.com/cn/CN0196
更多實驗室電路請訪問analog.com/cn/circuits
Circuits from the Lab?電機控制實驗室電路
完整的軟件框架,用于EtherCAT通信和多軸運動控制
從網絡主站到Slater上的I/O同步
支持EtherCAT同步模式
EtherCAT循環時間低至100 μs
輕松認證
沒有版稅
緊密集成的解決方案
軟件發布通過STARweb獲取
www.starweb.ad.analog.com/default/AES/latest/
搜索EtherCAT Based Connected Motion (PROD)
適用于ADI內部用戶
責任編輯:David
【免責聲明】
1、本文內容、數據、圖表等來源于網絡引用或其他公開資料,版權歸屬原作者、原發表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業目的。
3、本文內容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關結果。
4、如需轉載本方擁有版權的文章,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉載原因”。未經允許私自轉載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。