电机驱动器控制模块参考设计

接下来我们讨论伺服驱动系统中的通信模块 为了适应工业环境 保持良好的通信质量 同时满足日益加强的信息化需求 通信模块往往要求优秀的电磁兼容特性 和多种协议的兼容性 如框图和标记所示 接下来介绍的参考设计 围绕着位置编码器通讯 和工业以太网通讯 伺服驱动器系统 常用绝对式数字编码器 来获取绝对位置信息 基于rs485的编码器协议选择众多 同时不同协议的编码器供电范围也不尽相同 为了提高产品的普适性 rs485通用数字接口成为当今通讯模块设计的趋势 另外，为了实现更加精确、可靠的控制 对该模块的鲁棒性也提出了更高要求 tida01401提供了一个高EMC抗扰度 通用型的rs485通讯模块 该模块可以适用于四线制协议 比如EnDat2.2、BISS 也可适用于两线制协议 比如说tamagawa等等 同时该参考设计可支持 5-15V的宽范围输入 为不同种类的编码器供电 对于EMC抗扰性 该设计通过使用thvd1550 作为rs485的收发器 通过了iec4000V的快速脉冲波测试 其优秀的噪声抑制能力和较低的错误率 有助于提高伺服系统性能和可靠性 这里展现量EMC测试的实物照片 和实验结果 图一展现了数据传输的眼图 下降沿为数据采样时刻 由此可见，不同线缆长度和通讯速度下 数据传输保持着不错的质量 右边两个图则展示了分别在数据接口 和电源接口的eft实验结果 与竞争对手相比 使用thvd1550的设计拥有极低的错误率 和更强的鲁棒性 tida01401采用的thvd1550是一款 高ESD性能的rs485收发器 无需外接ESD二极管 适用于恶劣的工业环境 保证产品的电磁兼容特性 thvd15系列供电为5V 如果您的供电需求为3-5.5V 可以选择电磁兼容性能同样优秀的thvd14系列 对于工业自动化应用 以太网控制自动化技术 EtherCAT因其周期时间较短 资料同步时的通讯抖动量低等优点 日益引人注目 工业应用环境也对工业通讯模块提出了电磁兼容性的要求 tida0029提供了一个低成本 带spi接口的EtherCAT从几模块的参考设计 该设计通过了EtherCAT ctt测试 通过采用AMIC110作为通讯处理器 dp83822作为以太网φ 该设计之初多协议供以太网通信 并且满足电磁兼容相关要求 系统使用单颗PIN link实行供电 这里展现了参考设计的实物图 测试装置示意图 左下角截图展现了使用ctt工具 测试的结果 右下角展现了分别在5KHz 和100KHz的实验结果 相较于竞争对手 使用dp83822的系统错误率为0 鲁棒性更强 该设计可以在TI官网上购买 dp83822是一款低功耗 支持10M、100Mbps的EtherNET物理层收发器 该器件时延低于280ns 为EtherCAT的性能提供保障 另外，dp83822提供多种net接口 拥有更好的兼容性 由右下角的眼图所示 该器件有着高品质的传输特性 如图所示的，是一个常见的伺服电机驱动器控制架构 系统通过与上位机通信 结合功率电路进行电压、电流值采样 和编码器位置信息反馈 通过内部的控制算法 为功率模块提供pwm控制信号 控制环路从外到内 一般包括位置环、速度环和电流环 所以在伺服驱动器系统中 控制模块主要承担的工作包括 工业通讯、位置速度控制、编码器通信 转矩控制、pwm生成和a to d采样 TI的Sitara系列 c2000系列 和coolers系列 从安全、工业4.0服务、控制和通讯四个方面 为伺服驱动器提供多种选择 最后我们回到TI官网 为您演示如何找到适合电机驱动器的控制器和处理器 点击控制模块 在框图中点击数字处理 可以得到适用于电机控制的参考设计 和产品 同样的，当我们点击工业以太网接口 我们可以得到应用于工业通信的相关信息 TI所提供的资源远不止上述这些 欢迎登陆ti.com官网获取更多信息 谢谢