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智能工业的分布式控制解决方案

星星科技指导员 来源:意法半导体 作者:意法半导体 2022-05-20 14:22 次阅读

在之前的一篇文章中,我们介绍了智能工业背后的基本概念——让制造更高效、更智能、更智能、更互联。为了实现这些概念,该行业的不同领域正在进行大量的开发工作。在这种情况下,最苛刻的应用之一是工业机器人的运动控制,其中寻找新的方法来集成电子设备以实现这一功能可以带来巨大的好处。

从集中式到分布式控制解决方案

传统上,工业机器人中用于运动控制的电子设备安装在机器人附近的机架和机柜中。这意味着有许多电缆连接器将控制功能连接到它们驱动的电机开关和执行器。这也意味着工厂中有专家能够安装、操作和维护这个复杂的元素集合。

想象一下,现在将所有这些控制电子设备直接集成到机器人驱动的部件附近——所以当机器人交付到工厂时,它们已经安装好了。这会带来很多好处:

节省材料和空间——机柜、机架、电缆等。

安装和操作节省人工成本

更高的效率——比电缆更低的能量损失

而且,通过集成正确的电子元件,我们可以拥有更高的灵活性来使机器适应制造任务的需求。

当然,这说起来容易做起来难。为了完成这项任务,ST 多年来一直与 Robox spa 合作,Robox spa 是一家为机器人和运动控制系统设计和制造电子控制器、编程语言和开发环境的公司

高度集成的智能安全运动控制模块

这种合作的一个产品体现了这种方法的好处——SPIMD20运动驱动模块,它被设计成直接集成到无刷电机中。

SPIMD20 是一种创新的机电一体化运动控制解决方案,它结合了一系列集成电路(芯片)、机械部件和专用软件。该模块专为需要控制多个运动轴并希望减小布线系统和机架尺寸的应用而设计。典型用例包括包装机、加工机和工业机器人。该模块具有高度可配置性,因此可以适应不同类型的电机和工作配置文件。

SPIMD20 包括一个全桥 IGBT 逆变器、一个使用两个STM32微控制器和一个通信接口的控制单元,可与任何高达 2kW 的无刷三相电机集成。该模块的工作电压高达 800 VDC,并执行所有电机驱动功能,包括调整速度、位置(连接旋转变压器和 EnDAT 2.2 位置传感器)和电流回路执行,此外它还执行连接任务。通过工业以太网 (Ethercat®) 和 CANOpen® 连接到主站。SPIMD20 还提供了根据需要轻松实施不同工业以太网协议的灵活性。

用一体化模块改装电机是一个机械限制问题:SPIMD20 的整体尺寸为 165 x 60 x 26 mm,重量不到 0.5 kg。这种紧凑性允许集成到不同尺寸的电机中。

SPIMD20 也是安全智能工业的关键推动力。它嵌入了 STO(安全扭矩关闭)功能,其架构符合所有最常见的工业安全标准。

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    14 MiniGate™是一款逆变器,施密特的工作电压为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353封装或1.6 X 1.6 x.6 mm SOT553封装。 特性 微小的SOT-353和SOT-553封装 电源/接收器24 mA,3.0 V 过电压容差输入和输出 针对NC7SZ14的针脚 设计用于1.65 V至5.5 VV CC 操作 芯片复杂度:FET =
    发表于 08-02 01:02 288次 阅读
    NL17SZ14 带施密特触发器输入的单路逆变器

    NLX2G06 具有漏极开路输出的双路逆变器

    6 电路图、引脚图和封装图
    发表于 08-01 23:02 218次 阅读

    NLV17SZ06 单路逆变器 漏极开路

    Z06是一款单开漏转换器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用SC70 / SC88a / SOT-353封装。 特性 极高速度:t PD 2.5 ns(典型值)V CC = 5 V 设计用于1.65 V至5.5 VV CC 操作,CMOS兼容 过压容差输入:对于V CC 介于0.5和5.5V之间,Vin可能介于0和7V之间 TTL兼容 - 具有5 V TTL逻辑的接口能力,V CC = 2.7V至3.6V 24 mA输出接收能力,上拉电阻可在0到7V之间 近零静态电源电流大幅降低系统电源要求 芯片复杂度:FET = 20 T iny SOT-353 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 08-01 23:02 191次 阅读

    MC74LCX06 低压CMOS六路反向器 具有漏极开路输出和5V容差I / O.

    X06是一款高性能六角形逆变器,采用2.3至3.6 V电源供电。高阻抗TTL兼容输入可显着降低输入驱动器的电流负载。该器件具有开漏输出,可以设置输出电平,或者执行高电平有效或低电平有效功能。 特性 专为2.3至3.6 VV CC 操作设计 5 V容忍输入/输出 兼容LVTTL LVCMOS兼容 24 mA输出接收能力 近零静态电源电流(10mA)大幅降低系统功耗要求 Latchup性能超过500mA 有线-OR,有线-AND 输出等级可以是在不影响设备速度的情况下进行外部设置 与LCX05功能兼容 ESD性能:人体模型> 1500 V;机器型号> 200 V 无铅封装可用* 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 08-01 19:02 271次 阅读
    MC74LCX06 低压CMOS六路反向器 具有漏极开路输出和5V容差I / O.

    NL17SZ06 单路逆变器 漏极开路

    06是一款单开漏转换器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353封装或1.6 x 1.6 X.6 mm SOT553封装。 特性 极高速:t PD 2.5
    发表于 08-01 17:02 191次 阅读
    NL17SZ06 单路逆变器 漏极开路

    NCS21911 精密运算放大器 2 MHz带宽 低噪声 零漂移 25μV偏移

    1x系列高精度零漂移运算放大器具有低输入失调电压和随时间和温度的低失调漂移。这些器件具有低静态电流和低噪声性能,轨到轨输出摆幅在10 mV以内。 NCS21911可在4 V至36 V的宽电源电压范围内工作。所有型号的额定工作温度范围均为-40°C至+ 125°C。 NCV前缀下提供汽车合格选项。 特性 优势 低偏移电压:25μVMax 输出低误差 低偏移漂移:0.085μV/°C max 温度精度更高 电源电压:4至36V 宽电源电压范围 静态电流:最大570μ 低功耗 低噪音:典型值22 nV /√Hz 精确性能 增益带宽积:典型值为2 MHz 速度更快,压摆率更高 轨到轨输出 应用 终端产品 温度监测 传感器应用 电子秤 医疗仪器 电流传感 汽车 电源 牵引逆变器 电机控制 传感器接口 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-31 10:02 531次 阅读

    FPF2C8P2NL07A F2,3相 3电平NPC模块(带压装/ NTC)

    ild的新型逆变器模块实现低导通损耗和开关损耗。此外,压装技术提供简单,可靠的安装。这些模块已针对需要高效率和稳健型设计的应用(如太阳能逆变器和UPS)而优化。 特性 高效率 低导通损耗和开关损耗 场截止IGBT,适用于内外部开关 li> STEALTH TM 二极管,适用于通道二极管 内置热敏电阻,实现温度监控 电路图、引脚图和封装图
    发表于 07-31 08:02 171次 阅读

    NXH160T120L2Q2F2SG 功率集成模块(PIM) IGBT 1200 V 160 A和600 V 100 A

    T120L2Q2F2SG是一款功率集成模块(PIM),包含一个分离式T型中性点钳位三电平逆变器,由两个160A / 1200V半桥IGBT和二极管组成,两个中性点120A / 1200V整流器,两个100A / 600V中性点IGBT,带反向二极管,两个半桥60A / 600V整流器和一个负温度系数热敏电阻(NTC)。 特性 优势 600 V IGBT规格:VCE(SAT)= 1.47 V,ESW = 2560 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高效率 1200 V IGBT规格:VCE(SAT)= 2.15 V,ESW = 4300 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高的效率 底板 热传播 可焊销 轻松安装 热敏电阻 温度检测 T型中性点钳位三电平逆变器模块 应用 终端产品 DC-AC阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-31 08:02 373次 阅读

    NXH450N65L4Q2 功率集成模块(PIM) I型NPC 650 V 450 A IGBT 650 V 375 A二极管

    N65L4Q2是功率集成模块,包含I型中性点钳位(NPC)三电平逆变器,由两个225 A / 650 V外部IGBT,两个375 A / 650 V内部IGBT和两个375 A / 650 V中性线组成点二极管。反向二极管是150 A / 650 V器件。该模块包含一个NTC热敏电阻。 特性 优势 现场停止4个650 V IGBT,具有快速开关性能和出色的VCE(SAT) 提高系统效率和简化热设计 焊针版本 应用 终端产品 DC-AC转换 分散式太阳能逆变器 - 1200V 不间断电源 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-31 08:02 468次 阅读

    NXH80T120L2Q0 功率集成模块(PIM) T型NPC 1200 V 80 A IGBT 600 V 50 A IGBT

    120L2Q0是功率集成模块,包含一个T型中性点钳位(NPC)三电平逆变器,由两个80 A / 1200 V半桥IGBT组成,带有40 A / 1200 V半桥二极管和两个50 A / 600 V NPC IGBT,带有两个50 A / 600 V NPC二极管。模块还包含一个板载热敏电阻。 特性 优势 低VCESAT的高速1200V和650V IGBT 提高效率 预先应用热界面材料(TIM)的选项预先应用的TIM 更简单的安装过程 使用压入销和焊针的选项 模块安装过程的更广泛选择 应用 终端产品 太阳能逆变器 UPS逆变器 太阳能串逆变器 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-31 07:02 284次 阅读

    NXH160T120L2Q2F2S1 功率集成模块(PIM) IGBT 1200 V 160 A和650 V 100 A

    T120L2Q2F2SG是一款功率集成模块(PIM),包含一个分离式T型中性点钳位三电平逆变器,由两个带反向二极管的160A / 1200V半桥IGBT,两个中性点120A / 1200V整流器组成,两个具有反向二极管的100A / 650V中性点IGBT,两个半桥60A / 650V整流器和一个负温度系数热敏电阻(NTC)。 特性 优势 650 V IGBT规格:VCE(SAT)= 1.47 V,ESW = 2560 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高效率 1200 V IGBT规格:VCE(SAT)= 2.15 V,ESW = 4300 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高的效率 底板 热传播 可焊销 轻松安装 热敏电阻 温度检测 T型中性点钳位三电平逆变器模块 应用 终端产品 DC-AC阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-31 07:02 152次 阅读

    NCP51530 高频700 V- 2 A高端和低端驱动器

    30是一款700 V高侧和低侧驱动器,具有高驱动能力,适用于AC-DC电源和逆变器。 NCP51530在高工作频率下提供同类最佳的传播延迟,低静态电流和低开关电流。因此,该器件可为高频工作的电源提供高效设计。 NCP51530采用SOIC8和DFN10封装。 特性 优势 高压范围:高达700 V AC / DC设计的设计余量 传播延迟非常快(B版本为25 ns) ) 适合高频操作 匹配传播延迟(最大7 ns) 提高效率&安培;允许并联 高达50 V / ns的高dv / dt抗扰度和负瞬态抗扰度 非常稳健的设计 DFN10封装,具有优化的引脚输出 小PCB占位面积,改善的爬电距离和寄生 快速上升和下降时间(最长15 ns) 适合重载 应用 终端产品 半满和满-bridge Converters 有源钳位反激式适配器 电机控制电源 服务器,电信和工业用电源 电动助力转向 太阳能逆变器 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-31 01:02 2803次 阅读

    LV52117QA 用于LCD面板的双输出DC-DC转换器

    7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图
    发表于 07-30 00:02 436次 阅读