作者：Maurizio Di Paolo Emilio

電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備，可用于移動(dòng)與其連接的鉸接機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)必須能夠從零速開(kāi)始產(chǎn)生很大的扭矩，并且必須在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)都具有很高的效率。它還需要具有簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)。

直流電動(dòng)機(jī)以連續(xù)形式使用電能。它們通常功率較小，特別適合需要低驅(qū)動(dòng)扭矩和一定操作靈活性的所有應(yīng)用。交流電動(dòng)機(jī)分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)，可以使用單相或三相交流電。尤其是，同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速嚴(yán)格地與正弦電流的頻率相關(guān)。

在選擇理想的電動(dòng)機(jī)之前，工程師需要了解負(fù)載的重量和大小以及負(fù)載將以什么速度移動(dòng)。因此，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載下的工作區(qū)域必須低于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線。電機(jī)定型的標(biāo)準(zhǔn)方法是假設(shè)“極限”情況（換句話說(shuō)，確定應(yīng)用程序?qū)εぞ睾退俣人蟮姆逯担?，以確保合理的運(yùn)行裕度。

交流電機(jī)

從通風(fēng)到流體和固體物料的運(yùn)輸，可靠的交流電動(dòng)機(jī)對(duì)于許多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程都是必不可少的。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)人員一直在努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減小尺寸的目的。Power Integrations的柵極驅(qū)動(dòng)器解決方案為緊湊，標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)質(zhì)的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供了出色的效率和無(wú)與倫比的集成度。

Power Integrations提供了幾種柵極驅(qū)動(dòng)器解決方案。SID11x2K系列以標(biāo)準(zhǔn)eSOP封裝中的單通道IGBT和MOSFET驅(qū)動(dòng)器為代表。使用Power Integrations的創(chuàng)新型固態(tài)絕緣子FluxLink?技術(shù)可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的電流隔離。高達(dá)8 A（峰值）的輸出驅(qū)動(dòng)電流使該產(chǎn)品能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá)600 A（典型值）的設(shè)備，而無(wú)需任何其他有源組件。

圖1：SID11x2K的典型應(yīng)用示意圖

SID1183K系列是另一個(gè)類似的柵極驅(qū)動(dòng)器解決方案，基于eSOP封裝中的單通道IGBT和MOSFET驅(qū)動(dòng)器。其他功能包括帶有高級(jí)軟關(guān)斷（ASSD）的短路保護(hù)（DESAT），用于初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)以及軌至軌輸出的欠壓鎖定（UVLO），具有溫度和過(guò)程補(bǔ)償?shù)妮敵鲎杩?，可確保安全即使在惡劣的條件下也可以運(yùn)行。

圖2：SID1183K的典型應(yīng)用示意圖

它具有260 ns的低傳播延遲時(shí)間，±5 ns的傳播延遲抖動(dòng)以及高共模瞬變抗擾度。FluxLink?技術(shù)可實(shí)現(xiàn)一次側(cè)和二次側(cè)之間的安全隔離。

直流馬達(dá)

無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDC）比有刷電動(dòng)機(jī)具有更高的效率和可靠性。它們的應(yīng)用越來(lái)越多地涉及家用電器和消費(fèi)電子產(chǎn)品。隨著這些應(yīng)用效率標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，還需要更好的電源轉(zhuǎn)換技術(shù)，以最大程度地降低總功耗并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

驅(qū)動(dòng)程序是BLDC控制的基本元素。它是一種功率放大器，可產(chǎn)生電壓輸出，以驅(qū)動(dòng)H橋電路的高電流高側(cè)和低側(cè)IGBT柵極。為了滿足巨大的未來(lái)需求，Power Integrations推出了一個(gè)新的BridgeSwitch系列產(chǎn)品，用于功率高達(dá)400 W的BLDC發(fā)動(dòng)機(jī)。該高壓半橋電機(jī)的效率為99.2％，無(wú)需散熱器，并減少了軟件認(rèn)證的時(shí)間和費(fèi)用。

電源集成的BridgeSwitch驅(qū)動(dòng)器系列具有集成了無(wú)損電流檢測(cè)功能的高級(jí)FREDFET（快速恢復(fù)二極管場(chǎng)效應(yīng)晶體管）。

出色的效率與IHB驅(qū)動(dòng)器的分布式散熱結(jié)構(gòu)相結(jié)合，降低了系統(tǒng)的重量和成本。集成的無(wú)損電流檢測(cè)系統(tǒng)，總線電壓檢測(cè)電路和系統(tǒng)范圍內(nèi)的熱檢測(cè)電路，使該系列器件非常適合家用電器中使用的BLDC電機(jī)。

工業(yè)馬達(dá)

工業(yè)電機(jī)和中壓驅(qū)動(dòng)器經(jīng)久耐用，可確?？沙惺軔毫迎h(huán)境條件的高可靠性和可用性。Power Integrations在為工業(yè)電機(jī)提供強(qiáng)大的柵極驅(qū)動(dòng)器解決方案，支持多層次拓?fù)湟约癏橋串聯(lián)MVD方面有著悠久的記錄。

圖3：2SC0435T的框圖

2SC0435T是Power Integrations提供的用于工業(yè)應(yīng)用的緊湊型驅(qū)動(dòng)器，占地面積僅為57.2 x 51.6 mm，外形尺寸為20 mm。與傳統(tǒng)解決方案相比，SCALE-2 +芯片組最多可將組件數(shù)量減少85％，從而顯著提高了可靠性并降低了成本。該器件提供了完整的兩通道驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核，具有驅(qū)動(dòng)所需的所有元件，包括隔離的DC / DC轉(zhuǎn)換器，短路保護(hù)；以及電源電壓監(jiān)控。兩個(gè)輸出通道中的每個(gè)通道均與主通道和另一個(gè)次級(jí)通道電氣隔離。

直流馬達(dá)

伺服電機(jī)的工作原理類似于步進(jìn)電機(jī)，但要考慮一些基本差異。在傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)中，控制器通過(guò)脈沖/方向或模擬位置，速度或轉(zhuǎn)矩命令將信號(hào)發(fā)送到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。下一代控制器使用現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)。然后，驅(qū)動(dòng)器會(huì)發(fā)送每個(gè)電機(jī)相所需的正確電流量。電機(jī)反饋返回到驅(qū)動(dòng)器，如有必要，返回到控制器。驅(qū)動(dòng)器使用此信息來(lái)正確切換轉(zhuǎn)子并發(fā)送有關(guān)動(dòng)軸位置的可靠數(shù)據(jù)。因此，伺服電機(jī)被認(rèn)為是“閉環(huán)”的，并帶有一個(gè)編碼器（反饋），該編碼器不斷將位置發(fā)送給控制器。

Power Integrations從IC，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核到即插即用驅(qū)動(dòng)器的廣泛可靠的柵極驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品組合提供了高集成度，并具有增強(qiáng)的安全功能和經(jīng)過(guò)認(rèn)證的隔離功能。配備了新型SCALE?-2 +芯片組的雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核2SC0106T是一款高性能兩通道IGBT / MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核，適用于功率范圍為37 kW至110 kW的1200 V IGBT。2SC0106T以高達(dá)450A的集電極電流驅(qū)動(dòng)600V至1200V的IGBT，并以高達(dá)50kHz的頻率開(kāi)關(guān)。2SC0108T是新的SCALE-2雙驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核，結(jié)合了緊湊的設(shè)計(jì)，高可靠性和廣泛的適用性。

2SC0108T可驅(qū)動(dòng)所有常規(guī)IGBT模塊，最高可提供600 A / 1200 V或450 A / 1700 V的電壓。2SC0108T將完整的兩通道驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核與驅(qū)動(dòng)所需的所有組件結(jié)合在一起，例如隔離的DC / DC轉(zhuǎn)換器，短路保護(hù)以及電源電壓監(jiān)控。兩個(gè)輸出通道中的每個(gè)通道均與初級(jí)側(cè)和另一個(gè)次級(jí)通道電隔離。
編輯：hfy