先进的实时控制系统

凭借 TI 种类繁多的检测、处理、控制和通信技术产品,构建更小巧、更可靠的实时控制系统

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在每个闭环系统中提供更高性能和更大功率

在几毫秒可决定系统稳定性优劣的应用中,TI 支持实现和优化实时控制所需的检测、处理、控制和通信。凭借数十年的专业知识和先进技术,我们帮助设计人员实现尽可能高的可靠性、效率和性能,从而减小系统尺寸、降低复杂性和成本。

实时控制简介及意义

每天,人们都会与可评估其周围环境并采取相应行动的系统进行交互;这些系统正在进行“实时控制”。在本文中,我们解释了实时控制系统的功能块,并提供了一个机器人应用示例。
 

实时控制为什么重要

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快速响应时间

在不影响精度和准确性的情况下实现即时系统控制。

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高功率密度

将更多功能装入更小的空间以增强系统功能。 

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效率更高

以更低的成本实现更高的电机和执行器性能及功率输出。

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更安全、更可靠的系统

通过高系统可靠性和准确性创建更安全的系统。

了解特色应用

电机驱动器
借助我们的实时控制技术实现符合 IEC 61800-9 标准的更高能源等级 IES2 和 1us 更低延迟电流环路。

借助我们的实时控制技术实现符合 IEC 61800-9 标准的更高能源等级 IES2 和 1us 更低延迟电流环路。

实现低延迟、低抖动和高精度电机位置及速度控制。

  • 具有集成式实时控制外设和加速器以及可编程 PRU-ICSS 和可配置逻辑块的 MCU 可实现小于 1us 的电流控制环路延迟和低抖动通信。
  • 更高精度的隔离式数据转换器可在宽工作温度范围内实现优于 0.1% 的电流和电压检测精度。
  • 电机驱动器可实现对速度、电机电流、转子角度、直流总线电压/电流的实时监控,以及对 BLDC 电机速度和扭矩的控制。
电力输送
使用实时控制时,在 5kW 功率下可实现 99% 以上的效率

使用实时控制时,在 5kW 功率下可实现 99% 以上的效率

数据中心 CPU、开放中心计算项目和服务器机架 PSU 中的功率水平和 80Plus Titanium 规格不断提高,进而推高了效率和功率密度需求。借助我们在图腾柱 PFC 拓扑中采用的实时控制 MCU 和 GaN 技术,在高达 800kHz 的频率下运行时,在功率为 5kW 时可达到 99% 以上的能效。

特色资源

参考设计
  • PMP23069 – 功率密度大于 180W/in³ 的 3.6kW 单相图腾柱无桥 PFC 设计
  • PMP23126 – 具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
  • PMP40988 – 变频、ZVS、5kW、基于 GaN 的两相图腾柱 PFC 参考设计
机器人
通过出色的实时通信和控制实现安全精确的多轴运动控制。

通过出色的实时通信和控制实现安全精确的多轴运动控制。

随着工厂、汽车、医疗、装运仓库和农业在机器人的帮助下逐步实现自动化,系统需要具备可扩展性(以节省成本)、集成式安全功能和快速响应时间。我们品类丰富的微控制器和处理器产品系列可实现不同有效载荷的可扩展架构,以及对时间关键型工业应用至关重要的多轴电机和运动控制。

 

太阳能和储能
通过我们的实时精确控制,在将交流电转换为直流电和直流电转换为直流电时实现高功率密度和效率。

通过我们的实时精确控制,在将交流电转换为直流电和直流电转换为直流电时实现高功率密度和效率。

使用实时控制器设计高效率、高功率密度的数字功率级:

  • 支持不同拓扑的可扩展脉宽调制 (PWM) 数量和存储器大小。
  • 可释放 GaN/SiC 潜力的 150ps 高分辨率 PWM。
  • 用于简化保护方案的可配置逻辑块 (CLB)。

特色资源

参考设计
  • TIDA-01606 – 10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
  • TIDA-010210 – 基于 GaN 的 11kW 双向三相 ANPC 参考设计
电器
实现高效的电机控制和功率变换,以降低电器的运行成本、减少对环境的影响并提高用户舒适度。

实现高效的电机控制和功率变换,以降低电器的运行成本、减少对环境的影响并提高用户舒适度。

设计具有实时电机控制功能的闭环电机控制算法,以提供超高的效率和出色的声学性能,这一点对家用电器至关重要:

  • C2000 实时微控制器可更大限度地提高电机和电源效率、降低系统成本并提高可靠性。
  • 具有无传感器 FOC 控制功能的集成无刷直流 (BLDC) 驱动器可实现安静且高效的电机运行。

特色资源

参考设计
  • TIDM-02010 – 具有数字交错式 PFC、适用于 HVAC 的双电机控制参考设计

特色产品类别

技术资源

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实时控制参考指南
了解常见的系统级设计公式和实时控制概念,并深入探索实时控制系统的独特之处,以开始设计和评估
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