電動機是一種將電能轉(zhuǎn)換為機械能的設(shè)備，可用于驅(qū)動與之聯(lián)動的鉸接式機械設(shè)備。電動機必須能夠從零速開始產(chǎn)生很大的扭矩，并在整個負載范圍內(nèi)保持高效，同時還需要具有簡單的驅(qū)動和控制系統(tǒng)。
直流電機以連續(xù)的方式使用電能。它們通常功率較小，特別適合需要低驅(qū)動扭矩和一定操作靈活性的應(yīng)用。交流電機使用單相或三相交流電驅(qū)動，分為同步電機和異步電機。其中，同步電機的轉(zhuǎn)速與正弦電流的頻率緊密相關(guān)。
在選擇理想的電機之前，工程師需要首先了解負載的重量和體積以及所需的運轉(zhuǎn)速度。因此，電機在一定負載下的工作區(qū)域必須低于電機的扭矩曲線。確定電機大小的標(biāo)準(zhǔn)方法是假設(shè)“極限”狀態(tài)（換句話說，確定應(yīng)用所要求的扭矩和速度峰值），以確保合理的工作裕量。
交流電機
從通風(fēng)到液體和固體物料的運輸，可靠的交流電機對許多工業(yè)生產(chǎn)流程都是必不可少的。交流電機驅(qū)動設(shè)計人員一直在努力節(jié)省能源并減小尺寸。例如，Power Integrations公司的柵極驅(qū)動器解決方案就很好地集成了緊湊、標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)質(zhì)的交流電機驅(qū)動器。
該公司的SID11x2K系列以標(biāo)準(zhǔn)eSOP封裝的單通道IGBT和MOSFET驅(qū)動器為代表。該系列采用固體絕緣體FluxLink技術(shù)提供增強型電氣隔離。其8 A峰值輸出電流能夠驅(qū)動高達600 A（典型值）的設(shè)備，而無需任何其他有源組件。
圖1: SID11x2K典型應(yīng)用原理圖
SID1183K系列同樣是標(biāo)準(zhǔn)eSOP封裝的單通道IGBT和MOSFET驅(qū)動器，但具備一些附加功能，如帶有高級軟關(guān)斷（ASSD）功能的短路保護（DESAT），和用于初級側(cè)、次級側(cè)的欠壓鎖定保護（UVLO），以及帶溫度和過程補償輸出阻抗的軌到軌輸出功能，可確保設(shè)備在惡劣條件下也能安全運行。
圖2: SID1183K典型應(yīng)用原理圖
SID1183K系列具有260 ns的低傳播延遲時間、±5ns的傳播延遲抖動，且具備高共模瞬變抗擾度。其FluxLink技術(shù)可實現(xiàn)初級側(cè)和次級側(cè)之間的安全隔離。
直流電機
相比有刷電機，無刷直流電機（BLDC）具有更高的效率和可靠性，其應(yīng)用范圍也越來越多地涉及家用電器和消費電子產(chǎn)品。隨著這些應(yīng)用能效標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，電源轉(zhuǎn)換技術(shù)也需要不斷改進以最大程度地降低總功耗并簡化設(shè)計。
驅(qū)動器是BLDC控制的基本組件。它是一種功率放大器，可以產(chǎn)生輸出電壓來驅(qū)動H橋電路的高電流、高側(cè)和低側(cè)IGBT柵極。Power Integrations的BridgeSwitch系列產(chǎn)品可用于功率高達400 W的BLDC發(fā)動機。該高壓半橋電機的效率達到99.2％，無需散熱器，而且減少了軟件認證的時間和費用。
BridgeSwitch驅(qū)動器系列具有先進的FREDFET功能（快恢復(fù)二極管場效應(yīng)晶體管）和集成無損電流檢測功能。
其出色的效率與IHB驅(qū)動器的分布式散熱結(jié)構(gòu)相結(jié)合可以降低系統(tǒng)的重量與成本。集成無損電流檢測系統(tǒng)、總線電壓檢測電路和系統(tǒng)范圍熱檢測電路，使得該系列驅(qū)動器成為家用電器BLDC電機的理想選擇。
工業(yè)電機
工業(yè)電機和中壓驅(qū)動器必須經(jīng)久耐用，可確保在惡劣環(huán)境條件下的高可靠性和可用性。Power Integrations公司也可以為工業(yè)電機提供柵極驅(qū)動器解決方案，支持多級拓撲以及H橋串聯(lián)MVD。
圖3: 2SC0435T功能框圖
2SC0435T是一款工業(yè)應(yīng)用緊湊型驅(qū)動器，占板面積僅為57.2 x 51.6 mm，厚度僅為20 mm。與傳統(tǒng)解決方案相比，SCALE-2 +芯片組可將組件數(shù)量減少85％，從而顯著提高設(shè)備得可靠性并降低成本。該器件提供完整的雙通道驅(qū)動器內(nèi)核，包括驅(qū)動需要的所有組件，比如隔離式DC / DC轉(zhuǎn)換器、短路保護電路，以及電源電壓監(jiān)控。其雙輸出通道中的每個通道都與初級和次級通道進行了電氣隔離。
伺服電機
伺服電機的工作原理與步進電機類似，但存在一些基本差異。在傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)中，控制器通過脈沖/方向或模擬位置、速度或轉(zhuǎn)矩命令將信號發(fā)送到電機驅(qū)動器。下一代控制器采用Fieldbus結(jié)構(gòu)，驅(qū)動器傳送每個電機相位所需的正確電流量，電機將之反饋到驅(qū)動器，如有必要再返回到控制器。驅(qū)動器根據(jù)該信息來正確切換轉(zhuǎn)子并發(fā)送有關(guān)動軸位置的可靠數(shù)據(jù)。 因此，伺服電機被認為是“閉環(huán)”的，它集成了編碼器（反饋），由編碼器不斷將位置發(fā)送給控制器。
Power Integrations的高可靠性柵極驅(qū)動器產(chǎn)品系列，從IC、驅(qū)動器內(nèi)核，到即插即用的驅(qū)動器，均具備高集成度、增強的安全功能以及經(jīng)過認證的隔離功能。其雙通道柵極驅(qū)動器內(nèi)核2SC0106T配備了新型SCALE-2 +芯片組，是一款高性能雙通道IGBT/MOSFET柵極驅(qū)動器內(nèi)核，適用于功率范圍為37 kW至110 kW的1200 V IGBT。2SC0106T的集電極電流高達450A，可以驅(qū)動600V至1200V的IGBT，其開關(guān)頻率高達50kHz。2SC0108T是一款新型SCALE-2雙驅(qū)動器內(nèi)核，它具備緊湊型設(shè)計、高可靠性和廣泛的適用性等特點。
2SC0108T可驅(qū)動所有常規(guī)IGBT模塊，比如600 A/1200 V或450 A/1700 V 。2SC0108T結(jié)合了完整的雙通道驅(qū)動器內(nèi)核和所有驅(qū)動組件，如隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器、短路保護以及電源電壓監(jiān)控。 |
