자동차 엔진이 주행 내내 같은 속도로 계속해서 작동한다고 상상해 보십시오. 그러면 매우 비효율적일 것입니다. 이렇게 하는 대신 운전자는 엔진 속도를 제어하여 자동차의 의도된 부하와 속도에 맞게 지속적으로 조정합니다. 산업용 응용 분야의 전기 구동 장치 모터에서도 유사한 시나리오가 발생합니다. 역사적으로 모터는 부하에 관계없이 고정된 회전 속도로 작동했습니다. 지금은 가변 속도 구동 장치 솔루션에서 모터 속도를 지속적으로 조정하여 효율을 극대화할 수 있습니다. 이 문서에서는 Analog Devices의 최신 가변 속도 구동 장치 구성 요소를 살펴봅니다.
산업에서 사용되는 전기의 최대 70%가 모터에서 소비됩니다. 역사적으로 대부분의 모터는 AC 그리드에 직접 연결되어 고정된 회전 속도로 작동했습니다. 모든 고정 속도 모터에 구동 장치를 장착하면 전 세계 에너지 사용량을 최대 10% 줄일 수 있을 것으로 추정됩니다.
Analog Devices는 고성능 전류 및 전압 감지, 견고한 절연, 고밀도 전력 관리 및 원활한 연결을 통합한 완벽한 신호 체인 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 생산성을 높이고 장비 수명을 연장하며 저탄소 제조를 가속화하는 고급 모션 솔루션을 선사합니다.
정밀 전류 및 전압 피드백
전류 피드백은 구동 장치 성능을 향상시키고 모터의 전체 제어 대역폭과 응답 시간을 결정하는 데 필수적입니다. ADI의 AD8410A 및 MAX49925 전류 감지 증폭기를 통한 동기화된 측정을 통해 모터가 최고 효율, 낮은 대기 시간으로 작동하도록 하면 저전압 모터 구동 장치(100V 미만)의 시스템 응답 시간을 단축할 수 있습니다. 더 높은 전압 시스템의 경우 ADuM7701/ADuM7702/ADuM7703/ADuM7704 절연 시그마 델타 ADC 제품이 매우 낮은 오프셋 드리프트로 토크 리플을 감소해 주며, 이 제품에서는 값이 낮은 분권 저항기를 사용할 수 있으므로 시스템 효율성, 정확도 및 신뢰성이 향상됩니다. 홀 센서를 사용하는 절연 전류 감지 기능이 있는 응용 분야에서는 AD7380(4MSPS) 및 MAX11192(2MSPS) 동시 샘플링 SAR ADC가 소음과 동적 범위 성능을 향상시킵니다.
디지털 절연 및 절연 게이트 드라이버
ADI의 혁신적인 데이터 절연체 포트폴리오는 SPI, I2 C, USB, CAN부터 기가비트 LVDS에 이르는 프로토콜에 대한 디지털 절연 기술을 제공하여 데이터 무결성을 유지하면서 고전압 및 파괴적 전기 간섭으로부터 사람과 자산을 보호합니다. ADuM341E 쿼드 채널 디지털 절연체는 최대 1173Vpeak의 갈바닉 절연이 가능하며 전파 지연이 적어 짧은 지연 시간과 낮은 지터로 정밀한 타이밍을 실현합니다. 한편, 견고한 절연 게이트 드라이버는 오류 및 전자기 과도 현상으로부터 전원 장치를 보호합니다. ADuM4221 절연 하프 브리지 게이트 드라이버는 매우 적은 전파 지연으로 시스템 효율을 향상하고, 최대 150kV/μs의 공통 모드 과도 내성(CMTI)을 통해 빠른 전환 속도를 구현하며, 최신 SiC 및 GaN 기술과 호환됩니다. ADuM4122는 전력 손실과 EMI 제어를 최적화할 수 있도록 2가지 슬루율 수준을 제공합니다.
전력 관리
모터 구동 장치가 분산되고 모터에 더 가깝게 배치됨에 따라 더 작은 인클로저에서 전력 관리를 효율적으로 하는 것이 중요해졌습니다. MAX17690/MAX17691/MAX17692 플라이백 변환기가 절연 및 고밀도 전력 솔루션을 구현한다면, ADP5054와 같은 다중 출력 벅 조정기는 디지털 부하(예: FPGA/프로세서)에 전원을 공급하는 데 출력 전압을 조절해 줍니다. MAX14721/MAX14722/MAX14723 전력 리미터는 구동 장치 신뢰성 향상을 위한 전압 및 전류 보호를 구현합니다.
강력한 보안 연결
Analog Devices 이더넷 PHY, RS-485/RS-422 및 LVDS/M-LVDS 송수신기는 열악한 산업 환경에서 안정적으로 작동할 수 있도록 소음 내성과 견고성을 강화하여 설계되었습니다. ADIN1200 산업용 이더넷 PHY는 2포트 실시간 이더넷 멀티프로토콜(REM) 스위치인 Fido5200과 결합되어 보안 연결에 최대 100Mbps의 데이터 전송을 지원합니다. RS-485의 경우 MAX22507E/MAX22508E 송수신기가 최대 50Mbps의 고속 통신에 최적화되어 있고, 전이중 작동이 가능하며, 통합 서지 방지 기능을 포함하고 있습니다.
연결이 늘어나면서 장치 수준에서 보안이 강화되어야 합니다. 보안 인증 기술을 통해 맬웨어 공격과 신뢰할 수 없는 명령으로부터 생산 자산을 보호하는 것이 중요합니다. DS28S60 및 MAXQ1065는 안전한 부팅과 신뢰할 수 있는 실행을 지원하여 모터 구동 장치를 보호하고 네트워크 전반에 걸쳐 안전한 신뢰 체인을 보장합니다.
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