从先进器件到系统级计划 永利集团倾情助力工业电机设计
引言
作为全球能源消耗的重点产品，种种电机消耗了全球一半以上的电力资源，足见电机应用在整个社会运转中的重要作用，特别是在种种数字化工业升级趋势的引领下，功效越来越强大的电机系统在工业应用中发挥着越来越重要的作用。因此，如何实现更高效更节能的电机系统对整个工业系统的运行效率和本钱效益起着决定性的作用，对整个世界的节能环保同样意义特殊。
正文
工业电机是电机应用的要害领域，没有高效的电机系统就无法搭建先进的自动化生产线，由于应用条件比较苛刻和对性能要求比较严格，设计庞大的工业电机系统涉及众多元器件产品，差别产品在整个系统中各司其职，配合打造出高效可靠的完整电机解决计划。对典范的工业电机系统来说，除了标准的电机控制单位之外，功率器件决定着系统的能效，控制电源能够确保系统的可靠性，传感器则能大幅提升系统的自动化和智能化，精彩的电机系统同样离不开这些器件的协同事情。
为了满足用户的全新需求，永利集团不但提供种种先进的电机系统用先进器件如功率器件、传感器接口和稳压器等，还打造了诸多系统级解决计划，助力客户打造先进的工业电机系统。
1. 高效功率器件助力高效率电机系统
输出功率是电机系统最重要的指标之一，输入输出功率比则是代表了电机的事情效率，如何充分的提升工业电机系统的能源转换效率需要充分的提升电机的输出功率，接纳先进的功率器件能够直观的提升系统的效率。永利集团的功率元器件产品以种种形式泛起优良特性，并通过能够发挥特性的解决计划设计，满足客户的需求。关于差别的设计特点，永利集团能够提供从半导体晶圆到芯片，从分立器件到功率�？榈榷嘌�，从而充分的满足客户设计要求。
作为第三代半导体代表性技术，SiC质料的功率器件具有高耐压大功率等特点，很是适合追求更高的频率和更高效率的系统，永利集团作为研究SiC质料最早的厂商之一，可以提供内置优良的高电压、大电流功率元器件的高性能�？�，并且还能提供以芯片、功率封装、外貌贴装封装等多种规格的高性能SiC MOSFET和SiC SBD（肖特基势垒二极管）等产品，纵然不绝提高频率也能维持整个系统的高效率，从而加速了客户面向工业设备电机的立异。
除了新质料的SiC MOSFET和 SBD之外，永利集团专为电机及逆变器的节能化开发的PrestoMOS?系列对内置600V超等结MOSFET的二极管进行了优化，其恢复时间（trr）相比于古板产品减少了80%，同时可以有效降低开关损耗、提升电机系统的再生性能，降低电机系统的EMI噪声，抑制制动时的逆起电压。
另一方面，永利集团的650V耐压快恢复二极管，可以宁静抑制制动时的逆起电压，并通过重复革新软恢复特性，提供了恢复时间与正向电压折中的特性，易于实现电机系统的低EMC噪声。特别的，永利集团凭据实际差别的需要，提供了突出软恢复并实现包括振铃在内的低噪声化的“低正向电压/超低噪声系列”和通过实现高速恢复降低了恢复能量的“高恢复时间/超低噪声”系列，满足客户的差别系统设计需求。
别的，永利集团还提供栅极驱动器和内置绝缘元件的栅极驱动器系列产品。通过以多通道栅极驱动器紧凑的组成逆变器驱动电路，可以宁静的构建半桥应用，从而避免高边和低边同时开路，通过提供1200V高边浮动耐压，助力客户开发宁静性和功效性兼顾的电机系统。特别的，永利集团提供内置自举二极管的BS2132F产品，在以6通道高边和低边构建紧凑的系统的同时，可以凭据系统设定过电流检测值，从而提高系统宁静性。内置绝缘元件的栅极驱动器产品方面，永利集团可以提供3,750V绝缘耐压的驱动器，并以超薄封装实现系统的小型化。而具有2,500V绝缘耐压以及多种宁静性能的产品系列，可以通过监视栅极状态检测功率器件的驱动异常，并通过温度关断预防热失控，还能通过软关断宁静的控制功率元器件，从而大幅提升电机系统的可靠性。
2. 决定电机系统稳定的稳压器
稳定是工业电机系统最重要的宁静性能指标之一，稳定的电机控制系统首先需要正确且稳定的控制电源，永利集团作为能够提供功率元器件和电源控制技术的综合电源系统解决计划供应商，除了提供转换器、变频器、控制电路的一级侧电源和二级侧非绝缘电源用DC/DC转换器以及输入+24V绝缘电源之外，还提供了包括参考设计、定制电路支持、变压器设计支持、从AC/DC到DC/DC的一条路设计支持以及相关电气特性的测试支持等效劳。
永利集团提供的AC400V~AC690V控制电源用高耐压一次电源解决计划提供外置SiC MOSFET和内置SiC MOSFET两种形态，还备有易于进行行动评估的评估套件、应用说明，可以助力客户的整机设计并扩大了适用规模。该计划充分发挥了专为工业设备辅助设备电源开发的1700V耐压SiC MOSFET的高速性和低RDS（on） 的一次电源电路与SiC专用高压输入AC/DC控制器组合，为客户提供了综合解决计划的参考设计。在AC100V~AC240V的控制电源用中耐压一次电源IC方面，永利集团提供了内置650V/800V MOSFET 的AC/DC转换器的参考计划，具有输入AC电压监测、高精度2次侧过压� ；ぁ⒌缌骷觳獾缱璧目泛投搪繁 ；ひ约岸缌飨拗频裙π�，并提供10年供应包管的低EMI LB级别的驱动电路。别的，永利集团还提供了可广泛应用于商用电源（AC90V~AC264V）及DC24V~28V电源用图的绝缘用控制IC系列，通过选择直流外置低耐压的MOSFET或交流外置650V/800V MOSFET，组成适用于输入电压的绝缘型开关电源电路。
在稳压应用方面，永利集团还提供二次电源用恒压稳压器和浪涌吸收用二极管，以及高效率小型化的二次电源用DC/DC转换器，供客户在设计完整电机系统时选择接纳。
3. 传感——精确运动控制的得力助手
电机系统最主要的事情任务之一就是运动控制，而运动控制需要正确通报行动的传感器，对电机系统来说，将传感器的模拟信息转换为数字的AD转换器很是重要。永利集团在这方面同样提供了先进且品类富厚的元器件，好比准确宁静的检测电流所需要的电流检测用分流电阻器、旗下Kionix检测振动并通知设备异常的三轴加速度传感器，以及AD转换器等模拟接口富厚的旗下LAPIS工业用微控制器ML62Q1000系列等，满足客户对种种工业电机的设计需求。
永利集团的GMR系列大功率低电阻分流电阻器具有在大功率区域损耗少并能以高精度进行电流检测的优势，通过优化了电极结构和电阻体元件的设计，大幅降低了发热，结合在较低电阻领域也能抵达优良的电阻温度系数和可实现较高的额定功率包管等优点，大幅提升了系统的宁静性、稳定性和可靠性。适用于中功率电机的电流传感器用途的分流电阻器LTR低阻值系列，通过接纳长边电极结构来缩短端子间的距离，减轻对焊接结合部的机械应力，从而更适应温度变革并大幅提升连接的可靠性。
工业电机系统的设备数据获取是传感器的重要应用，获取这些数据有助于对电机系统的运转情况和健康情况进行更好的监测。在工业设备的健康监测用途方面，永利集团旗下Kionix的三轴加速度传感器KX134-1211和KX132-1211的事情温度提升到105度，广泛适用于种种频率和加速度监测，特别切合工业设备的电机振动剖析等机械健康监测的需求。永利集团的温度传感器IC则在单芯片中内置了温度监测元件、恒流电流、高精度基准电源电压，可用于需要温度检测的种种电子设备。
4. 发挥器件优势，构建系统级计划
借助自身元器件在高效和高可靠性的优势，永利集团将功率器件、稳压器和传感控制三大应用方面适合的产品组成解决计划，希望能够资助客户借助永利集团的技术更快速高效地开发先进的电机系统，从而更好的效劳于不绝厘革的工业自动化工业。
4.1 三相AC400V输入工业用逆变器驱动器计划
在率先推出的三大系统级解决计划中，三相AC400V输入工业用逆变器驱动器计划可以说是对功率元器件严峻的考验。该计划荟萃了永利集团众多SiC元器件和功率�？�，作为SiC元器件的先驱，永利集团不但开发了多种先进的SiC器件，还在开发IGBT元器件，并提供驱动元器件的栅极驱动器、用于控制电源的内置SiC的AC/DC转换器等，配合传感器接口和稳压器等产品，便于客户快速打造适合需求的高可靠性高效率解决计划。
三相AC400V输入工业用变频电机系统方框图
4.2 三相AC100~240V输入工业用AC伺服系统
相比而言，中压应用方面的三相AC100~240V输入工业用AC伺服系统则是展现了永利集团以栅极驱动器、功率元器件一体型的IPM为中心的综合元器件开发能力，该计划整合了600V IGBT-IPM和制动器用的IGBT、快速恢复二极管以及内置3750V耐压绝缘元件的栅极驱动器等。关于AC伺服系统，传感器的重要性不亚于功率器件，永利集团在该计划中提供了助力控制系统的富厚传感器和微控制器产品，包括工业设备专用的旗下Kionix的3轴加速度传感器和旗下LAPIS的强化微控制器等，从而为客户提供完整而又便于快速成型的系统级解决计划。
三相AC100~240V输入工业用AC伺服系统方框图
4.3 AC100~240V、DC24V~48V非绝缘电机驱动系统计划
对自动门、屏蔽门等嵌入式工业设备，以及对电池驱动的AGV、电动轮椅和福利设施等非绝缘电机应用，永利集团也可以凭据用途以系统的形式提供种种产品和完整解决计划，为设备启动提供快速支持。在永利集团的AC100~240C和DC24V~48V非绝缘电机驱动系统解决计划中，永利集团提供了600V IGBT-IPM、IGBT/MOSFET崎岖边3相桥驱动器和工业用16位微控制器等产品，便于客户更好的搭配适合自己的设计需求。
特别是，随着AI技术的广泛应用，永利集团还推出了为AI智能控制的AGV、用于医疗及护理现场的移动方法和近距离通勤车的小型移动工具开发的，以充电电池为动力源的低电压、非绝缘电机驱动参考设计（凭据用途差别提供~50W，~150W和~300W三种），并提供了综合设计支持，关于从启动时就需要低速、高扭矩的应用，利用永利集团的预驱动器、栅极驱动器和MOSFET等器件，实现了小型高效率的参考设计计划。
单相AC100V~AC240V非绝缘电机驱动系统方框图
DC24V~DC48V工业电机驱动系统方框图
5. 展望
“万丈高楼平地起，一砖一瓦皆基本”，于工业电机设计而言亦是如此，工业领域的快速生长与电机产品的技术进步是相辅相成的。随着现代工业生产的信息化和自动化水平不绝加深，集成电机、诊断、� ；ぁ⒖刂啤⑼ㄐ诺裙πУ耐瓯傅闹悄艿缁低承枨笠步嚼丛酱�，要求越来越严，而永利集团将连续着力于工业电机内部的种种先进器件，用更多立异的产品与解决计划，助力客户打造顺应时代需求的现代工业电机系统。
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