TI：用更全面專業的參考設計助力工業創新

提到工業應用，我們首先會想到變頻和伺服，「但是在TI看來，工業涵蓋的領域非常廣泛，包括14類工業市場：工廠自動化與控制、電機驅動器、樓宇自動化、電力輸送、醫療、測試與測量等。」TI華東區銷售和應用總經理呂昱昭認為，「不論是工業4.0或是中國製造2025，最後的落地點還是要實現更高效，更智能，更綠色。如何讓效率做到更高、更節能、穩定性更好？這是所有元器件及方案廠商都在考慮的問題。未來隨著工業應用的需求越來越高，對測試設備的要求也會越來越高；而隨著工業自動化的發展，工業機器人和機器視覺越來越被重視：一方面是控制，另一方面是視覺，這會給EP和Analog更多機會。」

創新推動工業系統的發展

最全面的解決方案給用戶多重選擇

工業領域涉及多個應用市場，需求也對應增多，而且會隨著應用的變化越來越多，越來越複雜。要全面地支持工業市場的發展，需要一整套全面的解決方案。呂昱昭介紹，「從TI的產品來看，從處理器到模擬器件所涵蓋的種類很多，包括處理器、 微控制器 、無線、ADC/DAC、運放、保護、電源等，大約有十萬種產品，給用戶提供多重選擇。隨著工業自動化和更智能化需求的出現，TI不僅有傳統的溫度感測器、濕度感測器，還推出了超聲、位移、液體檢測等感測器，以滿足更新的需求。」

處於工業系統核心的TI模擬和嵌入式處理技術

產品種類齊全、性能良好是TI的一大優勢，除此之外，TI在研發、製造和市場投入也很大。呂昱昭強調，「從技術研發和製造流程來看，TI擁有300mm最先進的模擬生產線，從市場渠道來看，TI在中國有18個分公司，這使TI更加貼近客戶，可以近距離給客戶提供更完善的技術支持。」

TI Designs：讓用戶集中精力研究應用實現

在技術領域都講究專業的人做專業的事，而專業的人如果撇開產品周邊設計，注重自己的領域就能更快做出成績。在這裡我們不得不提到TI Designs，它是TI根據客戶的應用針對某些市場做的參考設計，目的是為了貼近客戶需求，讓客戶的產品能夠更快地投入市場。

TI的參考設計能夠覆蓋上述所有工業市場的應用領域，TI已經擁有超過2000多種TI Designs，客戶可以很容易地從官網上找到自己想要的資源。目前TI Designs不僅提供參考設計，還會提供全套的原理圖、PCB布局和Gerber文件。對客戶來說，他們可以花更多時間在應用實現上，而非硬體設計上。呂昱昭舉例說明，「有些客戶需要做雲台控制，他們可以把精力更多的集中在演算法上，和硬體相關的需求可以交給TI，TI可以把這些做成更完整的參考設計，這樣可以節省客戶的資源和時間。」

TI提出將用全面的解決方案來助力工業領域的創新，呂昱昭先生也分享了具體的應用方案。

三相氮化鎵逆變器參考設計：效率可達99%

TI的三相氮化鎵逆變器參考設計可以幫助工程師構建200V、2kW交流伺服電機驅動器和下一代工業機器人，具有快速的迴流控制，更高的效率，更精準的速度和轉矩控制，效率可達99%。為什麼會達到這樣的性能指標？這是得益於GaN的高性能，GaN模塊可使設計開關比硅FET快5倍，可在100kHz時實現高於98%的效率水平，在24kHz脈寬調製頻率下，實現高於99%的效率水平。使用GaN，設計人員可以優化開關性能，減少電機的功率損耗，並可降低散熱片的尺寸以節省 電路板 空間。與低電感電機配合使用時，以100kHz運行逆變器，可大幅改善轉矩脈動。

C2000控制器在伺服領域實現實時控制

工業伺服控制-為何需要更高的帶寬

在工業伺服控制領域，TI有以實時控制著稱的C2000微控制器，包括高效率的CPU及其協處理器、高精度的PWM，以及高性能的ADC/DAC，從而使C2000控制器以更高的控制帶寬成為行業內翹楚。伺服驅動器為什麼對控制的帶寬要求很高？為何像工廠自動化機械、機器人裝配系統和物料搬運設備等應用期望工業伺服驅動器系統獲得更高帶寬呢？呂昱昭解釋，「這是為了提高工廠生產效率，更高的帶寬控制直接影響著製造商的總利潤。帶寬越高，意味著控制精度越高，可以帶來高品質的產品，同時減少浪費。這使得驅動器的響應時間變得至關重要，它始終會影響驅動器對干擾的響應速度。響應速度足夠快，才能處理控制質量。伺服驅動器如果響應遲鈍，會拖慢整個處理過程，影響生產效率。快速、平滑的響應能夠帶來更高的生產量，減少浪費。提高伺服驅動器性能的核心在於系統電流環路性能或轉矩響應。電流環路是決定系統性能的關鍵。TI新推出的DesignDRIVE快速電流環路軟體，具有創新的子周期PWM更新技術，可以幫助將伺服驅動器中電路環路性能提高到小於1微秒，可達到電機轉矩響應的三倍，而且成本不會增加。」

UPS雙向電源參考設計：實現更高效的能源存儲

隨著不同市場對可再生能源的需求日益增加，電力效率比以往任何時候都更加重要。為滿足能源標準和相關法規的要求，工程師必須在保持整體系統低成本的同時，開發高能效系統。TI針對這種需求，推出了48V至400V不間斷電源和能量存儲系統的2KW隔離雙向DC/DC轉換器參考設計。

呂昱昭指出，「這款參考設計有三大優點：1.在傳統設計中，從48V-400V或者從400V-48V通常需要兩套系統，要分別用不同的系統去實現兩個功能，這也意味著成本會更高。TI用一套系統實現雙向功能，從而節省大量成本；2.效率方面，一般行業內客戶達到的效率會在90%左右，該參考設計能夠達到94%以上的效率；3.從電路板布局來看，周邊器件採用了TI目前最先進的器件，如：INA240是目前最高效的電流感應晶元，AMC1301也是目前最高性能的增強隔離放大器，UCC21520是目前速度最快的隔離柵極驅動器，因為整套方案的配合，TI整體方案的成本更低、電路板空間更緊湊。」

有潛力的市場就會吸引眾多競爭者，尤其是中國市場。呂昱昭表示，「中國在製造領域的地位其實是越來越高，在工廠自動化的需求越來越高的情況下，需要配備更高等級的隔離、運放甚至ADC和DAC，會給TI帶來更多的機會。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！