德州仪器PGA411旋变解决方案概览

现在我们来谈谈 德州仪器旋变的解决方案

那么什么是旋变传感器呢

旋变传感器是一种由滤磁 
 绕组线圈以及感应绕组线圈

构成的旋状內置传感器

以此圆边线圈绕在转子上

两组增加的副边绕在钉子上

其输出的电压 随着转子的转动而发生变化

便与转子转角成正与旋的关系

传感器通过六根线与控制板相连

由于没有其他 电池设备在传感器里

即使在非常恶劣的条件下 旋变仍然可以工作得非常好

这是一张旋变与其他位置的对比表

从表中我们可以看出 相对于HALL

旋变的精度较高 闭磁的转速也较高

可靠性也较高 但成本相对也比较高

接口闭磁及模拟解算也较复杂

总体来说 旋变适合在 恶劣环境工作的
工业电机驱动器

以及新能源汽车中的总驱动

这是一张旋变与光边的对比表 从表中我们可以看出

相对于光边 旋变的可靠性非常高

成本也比较低

但其精度和支持的 最大转速也比较低

这是基于旋变数字转换器 RDC芯片的旋变解决方案

电机控制处理器获取的角度信息
 是由专用的RDC芯片解算而来

系统除了RDC芯片以外 我们还要系统的逆磁电源模块

逆磁运放 模拟前端AFE 以及保护整段模块等等

这是基于处理器的旋变解决方案

电机处理控制器获取的角度信息 
是由处理器本身解算而来的

这对处理器本身要求非常高

处理器不仅需要有额外的 高速ADC资源去采集旋变

信号传感器输出的sine cosine信号

而且还需要有额外的运算能力

对输入的信号进行解算

尤其是反三角函数的计算能力

此外 我们还需要有额外的 
PWM通道及ADAC通道生成

旋变所需要的逆磁信号源

这个方案与RDC的方案类似

我们还需要逆磁电源模块 逆磁运放模块

模拟前端 以及保护整段模块等等

德州仪器的C2000 F2837XD F2837XS F2807X系列

有多达四路的高速ADC 有专用的三角函数计算单元

解算sine cosine 只需要一到三个周期

并且还配备有12位的DAC

这使得该系列的C2000产品 可以非常适用于这类型的解决方案

在设计具有功能安全性 的电机驱动器中

基于C2000 F2837X系列 的旋变解决方案

可以视作德州仪器PGA411 旋变解决方案的冗余备放


或者是参考通道

这是基于德州仪器 PGA411旋变的解决方案

电机信息处理器获得的角度讯息 是由PGA411解算而来

此外PGA411还集成了逆磁电源模块

逆磁运放模块 模拟前端AFE 保护及整段模块等等

这使得整个解决方案变得非常简洁

德州仪器PGA411是业内第一款 高度集成的旋变传感器接口芯片

对于电机驱动器开发者而言

该芯片拥有 简洁 省时 安全三大优势

简洁体现在高度的系统集成

通过集成RDC 逆磁运放 电源 系统保护 整段等功能

简化了系统 提升了性能 减少了至少十个以上的外部器件

省时体现在缩减了 软硬件的开发时间和流程

软件方面集成了RDC的解算功能

减少了RDC软件的开发

另外 boost控制器 逆磁频率 失效预值 滤波器均可编程

在硬件方面可以缩减逆磁保护

诊断分离器件的设计和调适时间

单纯体现在对IEC6108 以及ISO26262的支持

芯片功能安全方面 有模拟及模块自检功能

增强失效覆盖率诊断范围

有自身诊断及保护功能

在功能安全性认证方面 我们可以提供安全手册

安全分析报告 安全案例报告等等

现在我们来谈谈 德州仪器旋变的解决方案

那么什么是旋变传感器呢

旋变传感器是一种由滤磁 
 绕组线圈以及感应绕组线圈

构成的旋状內置传感器

以此圆边线圈绕在转子上

两组增加的副边绕在钉子上

其输出的电压 随着转子的转动而发生变化

便与转子转角成正与旋的关系

传感器通过六根线与控制板相连

由于没有其他 电池设备在传感器里

即使在非常恶劣的条件下 旋变仍然可以工作得非常好

这是一张旋变与其他位置的对比表

从表中我们可以看出 相对于HALL

旋变的精度较高 闭磁的转速也较高

可靠性也较高 但成本相对也比较高

接口闭磁及模拟解算也较复杂

总体来说 旋变适合在 恶劣环境工作的
工业电机驱动器

以及新能源汽车中的总驱动

这是一张旋变与光边的对比表 从表中我们可以看出

相对于光边 旋变的可靠性非常高

成本也比较低

但其精度和支持的 最大转速也比较低

这是基于旋变数字转换器 RDC芯片的旋变解决方案

电机控制处理器获取的角度信息
 是由专用的RDC芯片解算而来

系统除了RDC芯片以外 我们还要系统的逆磁电源模块

逆磁运放 模拟前端AFE 以及保护整段模块等等

这是基于处理器的旋变解决方案

电机处理控制器获取的角度信息 
是由处理器本身解算而来的

这对处理器本身要求非常高

处理器不仅需要有额外的 高速ADC资源去采集旋变

信号传感器输出的sine cosine信号

而且还需要有额外的运算能力

对输入的信号进行解算

尤其是反三角函数的计算能力

此外 我们还需要有额外的 
PWM通道及ADAC通道生成

旋变所需要的逆磁信号源

这个方案与RDC的方案类似

我们还需要逆磁电源模块 逆磁运放模块

模拟前端 以及保护整段模块等等

德州仪器的C2000 F2837XD F2837XS F2807X系列

有多达四路的高速ADC 有专用的三角函数计算单元

解算sine cosine 只需要一到三个周期

并且还配备有12位的DAC

这使得该系列的C2000产品 可以非常适用于这类型的解决方案

在设计具有功能安全性 的电机驱动器中

基于C2000 F2837X系列 的旋变解决方案

可以视作德州仪器PGA411 旋变解决方案的冗余备放


或者是参考通道

这是基于德州仪器 PGA411旋变的解决方案

电机信息处理器获得的角度讯息 是由PGA411解算而来

此外PGA411还集成了逆磁电源模块

逆磁运放模块 模拟前端AFE 保护及整段模块等等

这使得整个解决方案变得非常简洁

德州仪器PGA411是业内第一款 高度集成的旋变传感器接口芯片

对于电机驱动器开发者而言

该芯片拥有 简洁 省时 安全三大优势

简洁体现在高度的系统集成

通过集成RDC 逆磁运放 电源 系统保护 整段等功能

简化了系统 提升了性能 减少了至少十个以上的外部器件

省时体现在缩减了 软硬件的开发时间和流程

软件方面集成了RDC的解算功能

减少了RDC软件的开发

另外 boost控制器 逆磁频率 失效预值 滤波器均可编程

在硬件方面可以缩减逆磁保护

诊断分离器件的设计和调适时间

单纯体现在对IEC6108 以及ISO26262的支持

芯片功能安全方面 有模拟及模块自检功能

增强失效覆盖率诊断范围

有自身诊断及保护功能

在功能安全性认证方面 我们可以提供安全手册

安全分析报告 安全案例报告等等