TI為工業(yè)創(chuàng)新帶來智能高效、成本優(yōu)化的解決方案

2017年以來，工業(yè)市場成為了德州儀器(TI)中國區(qū)業(yè)績的領(lǐng)跑者，TI也為工業(yè)領(lǐng)域帶來了越來越多高性價比的創(chuàng)新方案，從工廠自動化、電機(jī)驅(qū)動，到測試測量，全面推動工業(yè)領(lǐng)域更加智能更加高效。

TI公司對工業(yè)市場的定義非常廣泛，除了傳統(tǒng)意義的工業(yè)控制，醫(yī)療、照明和家用電器也包括其中，一共涉及了10余個應(yīng)用領(lǐng)域。TI華東區(qū)銷售和應(yīng)用總經(jīng)理呂昱昭將TI在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展重點歸納為3個方向，更智能、更高效和更綠色，滿足嚴(yán)苛環(huán)境電機(jī)驅(qū)動器的性能需求，面向未來的創(chuàng)新的測試測量方案，以及更高效節(jié)能的智能電網(wǎng)。

圖：TI華東區(qū)銷售和應(yīng)用總經(jīng)理呂昱昭

如何更好的服務(wù)于工業(yè)市場的客戶呢?據(jù)呂昱昭介紹，TI 在工業(yè)領(lǐng)域有以下幾方面的優(yōu)勢：TI擁有300mm模擬生產(chǎn)線為代表的最先進(jìn)的技術(shù)和制造工藝。和競爭對手相比，TI具有最廣泛的產(chǎn)品組合。例如針對工廠自動化的通信標(biāo)準(zhǔn)，TI不僅提供支持現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)的Sitara系列處理器，還通過SimpleLink系列覆蓋了最新的無線協(xié)議，可以靈活支持主流通信協(xié)議。此外，TI進(jìn)入中國已經(jīng)超過30年，市場渠道覆蓋面廣、響應(yīng)速度快，通過18個分公司為本地客戶提供完善的技術(shù)支持。TI一直都關(guān)注長期存在和多元化的產(chǎn)品與市場，致力于幫忙細(xì)分市場的客戶實現(xiàn)其價值。呂昱昭特別強(qiáng)調(diào)，擁有廣泛行業(yè)應(yīng)用知識的頂尖系統(tǒng)專家團(tuán)隊也是TI非常顯著的優(yōu)勢。這些專家對行業(yè)的應(yīng)用需求有深入的了解，他們豐富的行業(yè)經(jīng)驗已轉(zhuǎn)化成超過2000種參考設(shè)計(TI Designs)，涵蓋TI的模擬、嵌入式處理器和連接產(chǎn)品組合，適用于工業(yè)、汽車、消費、通信和計算應(yīng)用領(lǐng)域等，打造了行業(yè)內(nèi)最廣泛的參考設(shè)計庫。

近日，TI推出了業(yè)界首款用于48V至400V不間斷電源(UPS)和能量存儲系統(tǒng)的2 kW隔離雙向DC / DC轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計TIDA-00951。該設(shè)計采用了行業(yè)最高性能的增強(qiáng)隔離放大器AMC1301和行業(yè)最快速的5.7kVrms隔離柵極驅(qū)動器UCC21520，新款電流感應(yīng)放大器INA240顯著提高了電機(jī)設(shè)計效率。

圖：效率超過94%的隔離型雙向轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計TIDA-00951

據(jù)呂昱昭介紹，這款參考設(shè)計由TI中國研發(fā)團(tuán)隊完成，也非常貼近中國本地客戶的需求。為滿足全球能源標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的要求，工程師們必須在保持整體系統(tǒng)低成本的同時，開發(fā)高能效系統(tǒng)。這一獨立的雙向DC / DC轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計使設(shè)計人員能夠在充電器和備用轉(zhuǎn)換器運行的寬負(fù)載范圍內(nèi)提高效率，同時降低系統(tǒng)功耗。設(shè)計人員可利用這一參考設(shè)計，在下一代UPS、能量存儲、移動電源和電池充電器應(yīng)用中實現(xiàn)更高效率。

呂昱昭告訴21ic記者，TI Designs不僅提供電路設(shè)計的原理圖或框圖，還包含測試數(shù)據(jù)、物料清單和用于說明電路功能和性能的設(shè)計文件，這些有價值的數(shù)據(jù)能讓設(shè)計人員對該設(shè)計有更全面和深入的了解。此外，無論是嵌入式處理器還是模擬信號鏈及電源管理，TI Designs均利用最優(yōu)異的TI技術(shù)。采用新材料GaN的三相逆變器參考設(shè)計就是這樣一款解決方案。

三相高頻GaN逆變器參考設(shè)計TIDA-00915采用TI去年最新推出的LMG3410 600V 12A GaN功率模塊，具有集成FET、柵極驅(qū)動器和保護(hù)功能。GaN模塊可使設(shè)計開關(guān)比硅FET快5倍，可在100 kHz時實現(xiàn)高于98%的效率水平，在24 kHz脈寬調(diào)制(PWM)頻率下，可實現(xiàn)高于99%的效率水平。使用GaN，設(shè)計人員可以優(yōu)化開關(guān)性能，減少電機(jī)的功率損耗，并可降低散熱片的尺寸以節(jié)省電路板空間。與低電感電機(jī)配合使用時，以100kHz運行逆變器，可大幅改善轉(zhuǎn)矩脈動。這款參考設(shè)計正滿足了電機(jī)驅(qū)動器精度更高、運行更快、系統(tǒng)成本更低、功率效率更高的需求。它可與微控制器輕松對接，例如TI的TMS320F28379D驅(qū)動控制片上系統(tǒng)，以幫助動態(tài)調(diào)整電壓頻率并實現(xiàn)超快速電流環(huán)路控制。

圖：針對200-V AC伺服驅(qū)動器的三相高脈寬調(diào)制頻率GaN逆變器參考設(shè)計TIDA-00915

在工業(yè)伺服控制應(yīng)用中，工廠生產(chǎn)效率的提升，對控制精度和響應(yīng)時間有了更高的要求，需要更高的電流環(huán)路帶寬，C2000微控制器快速電流環(huán)路方案應(yīng)運而生。這個低于1微秒的電流環(huán)路將傳統(tǒng)電流環(huán)路控制技術(shù)的功能提高兩倍，能夠?qū)崿F(xiàn)超過96%調(diào)制系數(shù)，使電機(jī)利用率最大化。此外，還可以實現(xiàn)完美的零極點相消，確保在更高速度下的穩(wěn)定性。

圖：C2000微控制器快速電流環(huán)路方案帶寬超過3kHz

憑借在半導(dǎo)體行業(yè)豐富的銷售和支持經(jīng)驗，呂昱昭認(rèn)為TI Designs能夠為客戶帶來巨大的價值。如果客戶從零開始開發(fā)系統(tǒng)，往往要花費很多時間，TI提供的高質(zhì)量參考設(shè)計則大大提高了效率。據(jù)呂昱昭介紹，很多中國本地客戶都對開發(fā)周期有很高的要求，在無人機(jī)等一些細(xì)分行業(yè)，中國的產(chǎn)品正領(lǐng)先于世界。有了TI Designs，客戶既可以按原樣實現(xiàn)，也可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行差異化設(shè)計。而對于大多數(shù)客戶，TI官網(wǎng)公開的設(shè)計資源和數(shù)據(jù)也能為他們的新設(shè)計帶來靈感。無論客戶有怎樣的需求，TI Designs都能幫助工程師將更多的時間和精力集中在為自己的目標(biāo)定制產(chǎn)品，助力工業(yè)市場的創(chuàng)新。