ADI

近日,2018 中国 ICT 企业家大会在北京香格里拉饭店成功举办。以“享数字经济新机遇筑智能互联新时代”为主题,大会邀请了1000多位嘉宾齐聚北京,共话数字经济未来发展。

大会同期,2018年度中国ICT产业最佳产品和最佳解决方案等奖项也正式揭晓。非常荣幸ADI RadioVerse™ 射频技术和生态系统获得2018年度ICT产业最佳解决方案殊荣。

RadioVerse 技术和无线电设计生态系统,以“从概念到成品,极速完成!”的概念圈粉无数。该品牌自推出两年多以来,在市场上受到了广泛的关注。为了进一步扩大影响力,除了自身推出参考设计以外,ADI也积极与第三方企业共同推出基于RadioVerse产品的参考设计,形成了广泛、多维度的应用生态。

RadioVerse的三大核心支柱

一、市场领先的无线电技术

高级创新型射频与混合信号解决方案,满足目标应用对于稳定性能、低功耗和小尺寸三大关键成功因素的需求。 RadioVerse技术结合了无线电架构、信号处理、电路设计和半导体工艺技术的专业知识,突破射频连接技术的瓶颈,从而大幅缩短上市时间,减低总体成本,应对未来的艰巨技术挑战。

二、无线电设计环境

为了帮助客户尽快实现产品上市,我们提供相关的电路板支持包、软件、工具、参考设计和模块,同时借助多家ADI认可的合作伙伴,简化面向各类应用的无线电开发过程。

三、丰富的专业知识

ADI的技术专家会为客户提供相关支持与指导。我们致力于为客户提供市场和技术洞察力,并以技术文章、教学视频和白皮书等形式针对各种常见的无线电架构问题提供解决方案。

ADI RadioVerse技术和设计生态系统展现了我们的系统化创新之道,我们的解决方案已超越芯片,支持设计人员让产品更快上市并降低成本。业界领先的RadioVerse无线电技术使我们的客户获得竞争优势,有利于他们以创新方式服务其自己的客户。—ADI通信业务部 执行副总裁Rick Hess

总之,ADI 希望将 RadioVerse 建立成无线电设计领域的“一站式解决方案”,希望客户从最初做产品、路线图规划的时候就到RadioVerse上来。从芯片到整个系统的解决方案,ADI 都希望客户能在 RadioVerse上解决他们的问题。

本文转自:荣获2018年度ICT产业最佳解决方案奖,三大核心支柱凸显RadioVerse价值

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作者:Michael Hennerich, Robin Getz

系统设计师为什么应当关注“自由和开源软件”?

使用自由和开源软件 (FOSS) 群体的迅速扩增,进一步体现了从 1980 年以来,嵌入式行业最重要的全面长期发展趋势。

获得 FOSS 软件许可,就可以使用源代码,同时还赋予开发人员研究、变更、改进软件设计的权利。在每一类主要软件的生命周期中,FOSS 已经或者必将发挥一定的作用,影响从 64服务器到 8 位微控制器的一切平台。FOSS 将从根本上改变所有用户和开发人员对于软件价值主张的看法。因此,大部分嵌入式开发人员或早或晚都会在设计中使用FOSS。

什么是 FOSS?

“自由软件”与“开源软件”的主要区别在于其内含的自由概念不同。“自由软件”许可尊重最终用户的四项基本自由:
1. 运行软件的自由
2. 研究和更改软件的自由
3. 再分发副本的自由
4. 改进程序和发布这些改进的自由

可以自由地做这些事情(还有其它事情),意味着您不必征求许可或者支付费用获得许可。这是一个关于自由的问题,而非商业问题,因此应理解为“言论自由,而不是免费啤酒”。另外还应注意,这些自由是针对“最终用户”而言,而不是开发人员,也不是软件分发者。另一方面,“开源软件”并非始终赋予最终用户同样的自由,但它赋予“开发人员”访问源代码等权利。各种开源许可都允许开发人员创建专有闭源软件,而不要求分发最终成果的源代码。BSD(伯克利软件发行)许可就是其中一例,它允许以二进制形式再分发软件,无需提供源代码。在现实世界中,闭源或专有软件与FOSS主要区别在于大众协作开发的性质不同;前者大家都独立开发各自的项目;而后者任何用户都可能成为开发人员,报告并修正缺陷,或者增加新特性。

FOSS 受到嵌入式市场欢迎的原因很简单,主要是经济利益驱动:它能降低软件成本,加快产品上市。FOSS 将“自主开发”的开发人员变为系统集成者,使其能专注于产品增值和与众不同的特性,而不是一次次重复产生相同的基本结构和功能。这是控制软件开发成本的唯一行之有效的方法。无论何种组织机构,总会处于采用开源软件五个阶段中的某一阶段(在此向已故 Kübler-Ross 博士致歉)。

详文请阅:ADI公司如何看待自由和开源软件

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伴随边缘计算、传感器等技术的不断发展,人机交互(HMI)正在取得重大进展。如ADI公司在2019年关键技术展望中提及,在智慧工厂、机器人以及越来越多的协作机器人(人-机器人配合)将会具备快速学习和适应环境的能力,一些能够通过多种模式(如机器视觉、激光雷达、ToF测距等)实时绘制三维环境图的自主机器人和协作机器人将变得越来越重要。

以机器视觉为例,在协作机器人大规模应用之前,现代工业组装生产线就已经运用机器视觉来辅助自动化光学检查,以确保在组装线上快速移动的部件符合定义的规范。未通过光学检查的缺陷部件被打上标记并自动地从组装线移除,从而确保部件之间的一致性。而在这一类组装线上作为视觉传感使用的高速摄像机需要一种照相闪光灯系统,该系统能够始终如一地重现一个固定导通时间光脉冲,可变的关断时间由组装线的速度以及部件的间隔距离来限定。

图1:快速移动的传送带通过机器视觉系统进行快速标签和缺陷检测:

机器视觉的闪光灯系统需要哪些特性?

笔者从ADI公司技术专家口中了解到:在这一过程中,红外和激光LED闪光灯常用于近程和运动检测机器视觉。安全系统发出高速、难以察觉的LED闪光灯来检测运动,捕获和存储安全影像。但是,这些机器视觉的相机闪光灯系统都存在的一个挑战,即产生非常高的电流和短时间(微秒)LED相机闪光波形,这些波形可能散开在较长时间内,例如100 ms到1 s以上。

然而,产生间隔较长时间的短时LED闪光方波并非易事。当LED(或LED串)的驱动电流上升到1 A以上,并且LED开启时间缩短到几微秒时,挑战难度进一步加大。许多具有高速PWM能力的LED驱动器可能无法有效处理较长关断时间和短时间的高电流,而又不降低适当处理高速图像所需的方波质量。

应对机器视觉闪光灯挑战,关断时间成重点

为了实现上述功能,据ADI专家介绍,ADI的高速LED驱动器LT3932可为高达2 A的LED串提供机器视觉相机闪光灯,关断时间可以长达1秒、1小时、1天或更长时间,从而完美地解决这一问题。ADI专家表示,LT3932的特殊相机闪光灯功能允许其保持输出电容和控制环路充电状态,哪怕是在长关断时间内。对输出和控制环路电容的状态进行采样后,LT3932继续在长关断期间对这些元件进行涓流充电,以补偿通常都会有的漏电流,而这是其他LED驱动器没有考虑到的。

ADI的LT3932专有闪光技术支持扩展,驱动器可以并联以提供更高的LED闪光电流。所需的闪光形状和完整性保持不变。下图显示了并联两个驱动器从而支持3 A相机闪光灯,甚至高达4 A的设计也是可行的。

图2:相对于标准PWM调光频率,并联LT3932 1.5A LED驱动器产生具有长关断时间的3A机器视觉LED脉冲:

机器视觉系统的LED闪光灯要求远远高于标准PWM调光驱动器所能达到的要求,即大多数高端LED驱动器设计用于在至少100 Hz的PWM频率下提供PWM调光亮度控制。ADI专家称,若频率较低,哪怕LED波形十分完美,人眼看到的也是令人讨厌的闪烁或频闪。在100 Hz时,理论最大关断时间约为10 ms。在10 ms关断时间内,如果设计正确,LED驱动器会损失极少输出电容电荷,使其在大约相同的状态下启动控制环路,从而结束最后一个PWM导通脉冲。电感电流和下一个LED PWM导通脉冲的快速响应和斜坡上升可以很快且可重复,并且启动时间极短。较长关断时间(频率低于100 Hz时)可能会导致输出电容因漏电而损失电荷,从而使LED重启时无法快速响应。

如何获取更大电流驱动负载?不妨并联一下

众所周知,LED驱动器充当电流源,调节通过发光二极管发出的电流,这是其工作原理。电流仅沿单一方向输出,因此可将多个LED驱动器并联起来,其电流汇总后通过负载。ADI专家称,电流源不需要防范电流通过一个转换器反向流动,也无需担心输出不匹配。实际上,电压调节器本身并不擅长均流,如果它们都试图将输出电压调节到某一点,并且其反馈网络存在细微差异,则调节器可能会吸收反向电流。

LED驱动器会保持其输出电流不变,无论其他驱动器是否提供额外电流并汇总在输出负载上。这使得并联LED驱动器非常简单。例如,图2所示使用ADI两颗并联的LED驱动器LT3932构成的闪光灯系统能以3 A高效驱动4个LED,10μs短脉在机器视觉系统所定义的较长期间内冲散开来。在PWM导通时间内,每个LT3932转换器产生总串电流的一半;在PWM关断时间内,转换器关闭并保存其输出状态。关断时间可短可长,对闪光波形的重复性没有影响。观察波形我们可以看到,无论是10 ms PWM关断时间(100 Hz)还是1 s PWM关断时间(1 Hz),LED脉冲都很陡峭且快速,这对于机器视觉系统是非常理想的。

ADI专家指出,在长关断期间,并联相机闪光灯应用几乎与单个转换器一样简单。转换器观察最后一个PWM导通脉冲结束时的共享输出电压,让输出电容充电至该状态并保持。每个转换器将其PWM MOSFET与共享负载断开连接,并向其输出电容供应电流以补偿泄漏的能量,使该电容充电至接近最后电压状态并保持。这些电容在长关断时间内发生的任何泄漏都可以通过少量维持电流来补偿。当下一个PWM导通脉冲开始时,每个转换器的PWM MOSFET导通,输出电容以与最后一个脉冲大致相同的状态启动,无论是经过了10 ms还是一整天。

图3:专家演示通过两个DC2286A LT3932电路轻松并联以创建3 A至4 A机器视觉LED闪光灯应用。

本文小结:

总结而言,机器视觉系统可以使用并联LED驱动器来创建自动图像处理所需的快速、方形、高电流波形。通过并联转换器,ADI 公司LED驱动器LT3932的专有相机闪光灯技术可以扩展到更高的电流。采用并联LT3932转换器,即使关断时间较长,也可以实现3 A和更高的微秒级脉冲。无论LED闪光之间的关断时间有多长,LED相机闪光波形都能保持方形且无抖动。

值得强调的是,事实上并联LED驱动器不限于两个转换器,三个或更多转换器也可以并联在一起,产生具有陡沿的更高电流波形。该系统没有主器件或从器件,因此所有转换器都提供相同量的电流并平均分担负载。建议所有并联LED驱动器转换器共享相同的同步时钟并保持同相。这样可确保所有转换器的输出电容纹波具有大致相同的相位,故而纹波电流不会反向流动或在不同转换器之间流动。

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在齿轮箱、皮带与皮带轮等传动装置之间经常存在着动力传动。而这些传动并不是完美传动,会因为安装、制造等原因,造成传递有误差,也就是我们所谓的传递误差。

传递误差定义

传递误差定义为旋转结构的角位移或角速度(也就是转速)与理论值之差。可以表示成相对于驱动轴(或轮)的绝对值或相对值。

用角位移绝对值定义:

Tee=α2-Tr*α1

用角位移相对值定义:

Tee=(α22-Tr*α1)/α22

用角速度绝对值定义:

Tee=rpm222-Trr*rpm11

用角速度相对值定义:

Tee=(rpm22-Tr* rpm11)/rpm22

其中,Tee表示传递误差,α2和α2分别表示轴(或轮)1和轴(或轮)2上测量的角位移,rpm1和rpm22分别表示轴(或轮)1和轴(或轮)2上测量的角速度,Tr表示传动比。

完美传动

传递误差为0,表示没有传递损失,完美传动。对于完美的齿轮啮合而言,齿轮对应该满足以下条件:几何完美,对中完美,刚度无限大。这样才能保证啮合点的线速度相等,即ω1R1= ω2R2。但实际齿轮啮合时,ω1R1≠ ω2R2,存在传递误差。

原因分析

对于齿轮啮合的传递误差贡献主要来自三个方面:

1)刚度变化,齿和齿轮都有刚度变化;

2)齿面偏离完美的渐开线,来自于微观几何误差和制造误差;

3)装配误差,装配误差有对中误差和角度误差,还可能是结构变形和装配公差引起的。

对于皮带和皮带轮而言,传递误差主要来自于皮带不规则跳动和皮带轮打滑。

传递误差影响

齿轮存在的传递误差会给齿轮带来两类明显的噪声,也就是通常所说的Whine和Rattle。前者属于内部激励,归因于啮合刚度变化和几何误差,产生单频噪音,与阶次相关。后者属于外部激励,归因于扭矩波动引起齿相互撞击产生宽带噪声。

测量参数

根据以上的定义,我们知道需要知道两个轮或轴的角位移或角速度,还需要知道两个轮或轴之间的传动比。通常,传动比根据结构特点和啮合关系,可以计算得到。因而,只需要测量齿轮或轴的角位移或角速度即可。而角位移通常难于测量,测量角速度更容易。角速度也就是转速,通过测量转速可以通过后处理得到角位移。故,只需要测量两个轴或齿轮各自的转速即可。

传递误差分析

获得两个转速信号后,可以按上面定义的公式求得传递误差,可获得绝对角位移误差随时间变化曲线,如下图所示。图中同时显示了两个转速和角位移误差随时间变化曲线。

对传递误差曲线做瀑布图分析,得到的colormap和主要阶次切片如下图所示。

有关传递误差分析过程的详细描述,稍后将会有相应的分析实例推出,敬请关注!

本文转自:怎样评价传动装置的传递误差

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城市正在部署传感器器——在路灯、水和垃圾系统中,以及监测空气质量等。这些非常真实的突破提供了更具预感性的物联网(IoT)的实际例子。这些物联网计划可以生成大量数据,以帮助政府管理基础设施并改善运营。

然而,越来越多的政府正在思考如何将所有这些数据整合在一起,并努力寻找他们需要的数据平台。然而,这真的是正确问题吗?官员们应该考虑如何将物联网数据整合到更广泛的城市数据计划中,该计划的重点是解决优先级问题和提供响应式服务。与所有数据源一样,仅仅收集数据不会创造公共价值,相反,物联网应该作为丰富的数据源来处理,当将其分析和纳入到更广泛的工作中时,它可以提供洞察力。

以下是实施物联网计划时需要考虑的五个关键事项。

1、利用现有实物资产

基础设施升级是添加物联网数据收集功能的绝佳时机。在推出新的路灯时,可以添加各种传感器来控制灯光,以及摄像头或枪声监测传感器。在将传感器纳入资产改善中时,城市可以获得安装和维护物联网传感器的服务,同时遵守数据标准。

2、参与本地的数据生态系统

与研究团队、当地非营利组织或公司的合作可以帮助城市管理物联网的技术复杂性以及资金和分析需求。例如,芝加哥广泛的物联网环境传感器网络正在通过与阿贡国家实验室和芝加哥大学的合作以及国家科学基金会的资助来开发。这些传感器将在全市范围内收集数据,包括空气质量、噪音、天气和交通信息等。这些数据随后将在芝加哥的开放数据门户网站上发布,这有助于确保该计划与该市的其他数据工作一起整合并可用。

3、采用明确的数据管理策略

为了最大限度地利用数据,城市必须能够使用类似的数据集进行分析,这些数据集通常来自其他部门或其他来源。当机构在没有总体指导方针的情况下独立收集数据时,它可能会变得孤立或与其他数据集不兼容,从而阻碍协作和跨部门洞察。数据兼容性是城市多年来一直在努力解决的问题,但如果物联网解决方案在没有使用计划的情况下生成大量新数据时,这一问题可能会恶化。为数据的收集、存储和共享制定明确的标准,可以通过创建一个鼓励协作的模板来防止这种碎片化。

4、以透明度解决安全和隐私问题

由于扩展的物联网解决方案收集了大量数据,因此安全和隐私问题对于城市来说至关重要。政府必须采取必要的预防措施,确保数据得到适当和安全的存储,并确保与任何相关私营公司的理解是明确的。这对于物联网计划尤为重要,因为现成的产品可能没有足够的安全性来满足政府需求。关于城市如何使用物联网数据的透明度、谁可以访问何种程度的数据以及保护敏感数据所采取的措施,对于向公民展示其信息的正确处理至关重要。

5、将收集的数据转变为行动

物联网是实现更好治理的工具,而非最终目标。运营实施至关重要——必须对物联网数据进行分析和可视化,以便在城市运营或用于研究目的中做出更好决策,从而提高生活质量。只有当一个城市能够跟上分析结果并利用信息流来预防问题时,持续的实时数据才有用。

总结

物联网可以帮助政府促进创新,促进信息共享,让公众参与进来并以前所未有的方式了解他们的城市。但是,为了充分利用物联网,城市必须将它整合到现有的数据战略中,同时应对新的挑战,并随着这些新项目的发展不断完善其程序。

本文转自:实施物联网计划时需要考虑的5个关键事项

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作者:Ryan Schnell,ADI公司应用工程师

为半桥配置的高端栅极供电起初似乎是一项棘手的任务,因为大部分系统都有较高的电平转换和驱动强度要求。本文论述让设计人员能够实现这一目标的可行解决方案。

简介

半桥拓扑广泛用于电源转换器和电机驱动器中。这在很大程度上是因为半桥可通过总线电压,为脉宽调制(PWM)信号提供高效同步控制。然而,在控制器和功率器件之间通常需要使用栅极驱动器,以获得更短的开关时间并出于安全性和/或功能性目的提供隔离。对于总线电压高于功率开关的栅极到源极电压最大限值的系统,必须采用不同于系统总线的电压驱动栅极。

半桥框图

图1. 半桥框图

本文讨论多种栅极驱动供电选项和基本设计制约因素,以及设计时的权衡取舍,帮助设计人员选择适当的拓扑。这些选项包括采用隔离式栅极驱动变压器、利用隔离式DC-DC馈送栅极驱动器为光电二极管或数字隔离器供电、自举配置,以及内置DC-DC电压源的隔离式栅极驱动器。对于功率较高的系统而言,功率开关器件占了BOM成本的很大一部分,且N型器件的导通电阻一般比尺寸和成本都相同的P型器件更低1。此外,若在半桥配置的单个引脚上使用两个相同的开关,则围绕时序要求而展开的设计(比如非交叠和死区时间)便可得到简化。由于这些原因,半桥配置通常由两个N型器件组成,这两个器件可以是NPN BJT、NMOS器件或N型IGBT。为简便起见,本文中的半桥配置采用两个NMOS器件,每引脚使用一个器件;这一概念同样适用于IGBT。为了使用BJT器件,设计时必须考虑到恒定的基极电流。

详文请阅:半桥配置隔离端的供电

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作者:Cathal Sheehan Bourns® Electronics Nicola O’Byrne ADI公司

简介

在受益于新型数字隔离技术的电机控制系统设计中,使用电流检测电阻已成为一个趋势。元件级标准IEC 60747-17规定了容性和磁性耦合隔离器的性能、测试和认证要求,该标准的引入使得此类技术能够提供更高的可靠性。数字隔离还有其他好处,例如:环路响应更快、支持集成过流保护以及死区更窄等。这使得输出电压更平顺,进而对扭矩的控制也更得力。本文会简要介绍传统光耦合器技术标准与用于增强隔离的感性和容性技术标准之间的差异。另外也会概述一个采用数字控制的电机驱动系统,其集成了电流检测电阻以检测绕组电流。本文还会就如何为此应用选择最合适的电流检测电阻提供一些建议。

适用于电机驱动的隔离标准更新信息

电机驱动设计人员大都知道设计需要满足国际隔离标准。隔离很重要,原因如下:
 防止高功率电路地连接的电气噪声感应到低功率信号线路上。
 防止危险电压和电流传输到危害较低的低压环境,保障最终用户的安全。

IEC 61010-1第3版标准规定,系统设计人员必须知晓导体间距离、电气间隙和爬电距离。它还规定,系统设计人员必须知道应将导线与罐装、模塑料和薄膜绝缘层中的金属部件分离。如果器件用在需符合IEC61010-1标准的系统上,设计人员应确保所选器件能保证一定的安全性。根据IEC 60747-17标准,增强隔离要利用行业公认的经时电介质击穿(TDDB)分析进行测试,这样有助于推断器件的使用寿命和连续工作电压(VIORM)。

IEC 60747-17 (DIN V VDE V 0884-11)明确定义了采用感性和容性技术的绝缘,而公认的IEC 60747-5-5标准则被用来定义采用光耦合器技术的绝缘。然而,IEC 60747-5-5没有规定通过TDDB分析来确定连续工作电压和使用寿命。它依赖局部放电电压测试来确定工作电压,但并未定义器件的工作寿命。因此,感性和容性技术的最低额定寿命为37.5年,而对光耦合器隔离器则未作规定。

表1总结了光耦合器和非光耦合器标准的主要差异。结论是随着时间推移,基于非光耦合器的标准会被更广泛地接受,因为其对设计工程师而言安全性更高,并且具有更长的工作寿命。

表1. 光耦合器和非光耦合器隔离的主要区别

图1. 采用数字隔离和检测电阻的三相电机驱动功能框图

采用检测电阻的典型增强隔离系统

图1所示为一个典型三相永磁电机驱动系统,其利用检测电阻测量绕组电流,并通过ADI公司的AD7403隔离式Σ-Δ调制器和sinc3滤波器提供反馈。AD7403使用单个二阶调制器数字化电路来将检测电阻的模拟信号转换为隔离的一位数字脉冲流,其大小取决于满量程输入电压范围。然后,sinc3滤波器提取电流平均值,同时消除逆变器开关产生的噪声。其存储器可以存储一个代表电流的16位整数,与此同时,它可以将该数值与一个代表电流限值的基准值相比较,如果发生过载,它就会通过单独的引脚发送警报。利用更短的滤波器监控过载,并将其与测量滤波器并联,可以缩短警报延迟时间。

AD7403具有增强隔离特性,调制器可以直接测量电流检测电阻的电压,除了一个由电阻和电容构成的简单分立低通滤波器以外,不需要其他额外元件。调制器的额定最大工作电压为±250 mV,因而电流检测电阻的阻值需小于250 mV/IMAX。

选择合适检测电阻的考虑因素

电阻温漂

AD7403的输出为16位数值,因此限制电流测量潜在精度不是受限于ADC转换,而是受限于电压读数本身。电阻随温度的漂移取决于电阻元件使用的材质、功率额定值和元件的实际尺寸。

由镍、铜、锰特殊合金制成的阻性元件的电阻温漂曲线呈抛物线形状,如图2所示。对于电流检测应用,这些合金是精度最高的材料。图2还显示了Bourns CSS4J-4026R型电阻温漂的上限和下限,对应于50 ppm/°C的温度系数。此差距是由电阻的铜引脚引起的,铜具有很高的TCR (4000 ppm/°C),导致温漂增加。

Bourns CST0612系列是由特殊合金制成的1 W、4引脚电阻。其尺寸为3.2 mm × 1.65 mm,TCR为±100 ppm/°C,Bourns CST0612型和CSS4J-4026R型的TCR差异可以用铜含量相对于阻性元件的比例来解释。增加低热阻的铜有助于元件吸收高功率而不会过热。本例展示了元件尺寸、功率额定值和阻值温漂的取舍关系。

图2. Bourns CSS4J-4026R型电流检测电阻的抛物线形TCR曲线

电阻温漂计算

让我们以Bourns产品型号CSS4J-4026R-L500F为例,计算其在全功率和70°C环境温度下的电阻温漂。CSS4J-4026R-L500F是一款0.5mΩ (±1%)检测电阻,额定功率为5 W,最高环境温度为130°C。在170°C时,其额定功率从100%减额至0 W。因此,该元件的热阻为8°C/W。在全功率和70°C环境温度下,预期元件的表面温度会达到110°C (70°C + 8×5°C)。110°C时的阻值温漂可以从图3得知,25°C时的标称值为+0.45%。绝对容差为±1%,因此电流测量精度最大值为+1.45%。

过载

电机驱动偶尔会发生短路,电流检测电阻必须能够承受短时过载而不受损。以Bourns CST0612型电流检测电阻为例,根据Bourns网站上的材料数据表,可以算出此元件的质量为0.0132 g。另外,也可以根据尺寸及铜合金的密度(8.4 g/cm3)来计算。温升速率可计算如下:

其中,P为功率(W),m为元件质量(g),C为合金的比热容量。1 mΩ的电阻过载50 A时,会产生每秒462°C的温度压摆率。假设稳态温度为50°C,则短路周期的宽度不能超过0.22秒。通过在电路板上镀铜以增加整体质量,可以延长此宽度。

在相同过载下,使用较厚、较大的元件时,例如质量为0.371 g的CSS4J-4026型电阻,温度压摆率将是每秒16.5°C。假设元件表面温度为100°C,则它承受该能量的最长时间将是4秒,然后表面温度才会达到最大允许值170°C。

合适的阻值

电阻提供的AD7403满量程输入为±250 mV。表2中的矩阵列出了最大电流时Bourns高功率电流检测电阻上的压降。对于较低电压,设计人员可通过调整比例因子来补偿。

表2. 最大电流和Bourns电流检测电阻上的压降

结语

根据IEC60747-17,具有增强隔离性能的数字隔离器的最低寿命应为37.5年。虽然更传统的光耦合器技术没有此类指标,但未来数字隔离系统会对设计人员提供更多保障。利用特殊合金制成的电流检测电阻具有很低的电阻温漂,其产生的输出电压可以由隔离式Σ-Δ调制器(例如采用ADI iCoupler®技术的器件)用一个可调整比例因子来读取。电流测量的精度取决于电阻温度,后者又取决于功率相对于额定功率的比例以及环境温度。

参考文献

O ’ Byrne,Nicola。“Σ- Δ调制器提高运动控制效率”。ADI公司,2015。
O’Sullivan,Dara,Jens Sorensen,Aengus Murray。应用笔记AN1265,使用ADSP-SM402F/ADSP-CM403F/ADSP-CM407F/ADSPCM408F Sinc滤波器和 AD7403实现隔离式电机控制反馈。ADI公司,2015。

作者简介

Nicola O’Byrne是ADI公司工业自动化业务部电机与功率控制(MPC)团队的高级系统应用工程师,为电机控制和其他精密工业应用提供支持。Nicola在ADI工作了20年,担任现有职务前曾管理精密ADC应用团队。Nicola于1996年在科克大学获得工程学士学位,之后加入ADI。Nicola持有多项专利,在ADI会议和行业论坛上均发表过演进。

Cathal Sheehan是Bourns消费电子部门技术市场经理,工作地点在爱尔兰科克市。联系方式: Cathal.sheehan@bourns.com

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在近日举办的新能源汽车动力电池龙头企业宁德时代 (CATL)“芯时代 享未来”2018年度供应商大会上,ADI 凭借市场领先的电池管理系统(BMS)解决方案和优异的技术支持服务,荣获“优秀方案奖”。

作为全球领先的新能源解决方案提供商,宁德时代专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,致力于为全球新能源应用提供一流解决方案。

电池技术是新能源汽车的重要驱动力。如何改善电池的测量精度和使用寿命,增加电池的续航能力、降低成本,保证使用安全是全行业都面临的挑战。我们与宁德时代紧密合作实现了业界领先的电池管理系统BMS。该奖项是对ADI全球领先的新能源电池管理系统BMS解决方案的褒扬,也是对ADI汽车电子销售及技术支持团队服务能力的高度认可。

——ADI公司中国汽车客户事业部 销售总监 许智斌

作为全球领先的高性能模拟技术提供商,ADI凭借长期积累的汽车电子行业的丰富经验,提供高效率、高可靠性和安全性的解决方案,在帮助电池管理与动力总成系统提升性能的同时使其变得更小、更可靠,持续推动新能源汽车向更加环保高效的方向发展。

ADI 电池管理系统(BMS)的突出优势

对于新能源汽车开发来说,电池管理系统的重要性不言而喻。由于锂电池在混合动力汽车和纯电动汽车领域具有出色的电能和功率特性,汽车行业目前普遍选用锂电池解决方案。BMS技术通过对动力电池的热管理、启停电池冷却系统以及管理单体电池之间的均衡,防止单体电池过充过放产生危险,同时监测整体电池的健康状态,并对强弱电信号进行隔离,从而提高电池组效率、延长寿命并确保安全性。

ADI第四代锂电池主监控IC产品LTC6811,能够对12个通道的电压和温度进行监测(未来产品将提供更丰富的通道数选择),极限精度优于1.2 mV;可采用菊花链连接;提供业界最快的转换速度和最佳数据保护;可在290μs内检测12个通道的数据;并提供被动式电池单元均衡控制功能。而专为汽车应用优化的数字隔离器iCoupler®,具有高速率下最低功耗性能的同时,还具有封装尺寸小、通道选项多的优势,所需组件量和占用电路板面积都最小。isoPower®是 ADI 独特的集成电源数字隔离器解决方案,它提供隔离电源和多通道数字隔离功能,与分立式DC至DC隔离器加数字隔离器的方案相比,isoPower的成本更低、占用面积更小。

基于LTC6811产品、iCoupler®和isoPower®技术的ADI最新一代锂电池BMS解决方案,具备高精度监控功能,在严苛的环境下能够保持良好的性能,提供可靠、安全的电量管理,并能有效降低系统的整体成本。

走进新能源动力电池龙头企业宁德时代

宁德时代是全球领先的新能源解决方案提供商,专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,致力于为全球新能源应用提供一流解决方案。该公司在动力和储能电池领域拥有材料、电芯、电池系统、电池回收二次利用等全产业链研发及制造能力。

市场数据显示,2018年宁德时代赢得了中国40%的xEV电池市场占有率,在德国、法国、日本和美国设立了制造和研发中心,积极开拓全球电动汽车市场,赢得了宝马、大众、本田等汽车厂商的xEV电池或 BMS业务。另外,根据中国汽车OEM可持续电池/BMS供应和发展的要求,宁德时代与上海汽车、东风汽车、吉利和广州汽车建立了合资企业。

本文转自:宁德时代授予ADI优秀方案奖,产品、技术与支持获赞誉!

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