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 F2837XDF2837XS 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