AD7533LN亚德诺ADI芯片渠道

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在AC-DC和DC-DC电源应用中采用隔离式误差放大器替换光耦合器和分流调节器
设计人员设计隔离式AC-DC、DC-DC或DOSA兼容型电 源模块时，面临着以更佳的性能应对市场需求的挑战。 本文介绍数字隔离器误差放大器，它可改进初级端控制 架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的初级端控制器 应用是利用光耦合器提供反馈回路隔离，利用分流调节 器提供误差放大器和基准电压。虽然光耦合器作为隔离 器用于电源中具有成本低廉的优势，但它会将大环路 带宽限制在50 kHz，而且实际带宽会低得多。快速可靠 的数字隔离器电路在单封装内集成隔离式误差放大器和 精密基准电压源功能，使用该电路可实现较低温漂和较 高带宽的精密隔离式误差放大器。隔离式误差放大器能 实现250 kHz以上的环路带宽，使得以更高开关速度工 作的隔离式初级电源设计成为可能。借助正确的电源拓 扑，更高的开关速度可支持在更为紧凑的电源中使用更 小的输出滤波器电感和电容。

近年来，关于PMSM的无传感器速度和位置控制方法，研 究文献中提出多种解决方案。 针对PMSM驱动的无传感器 转子位置估计，已开发出三种基本技术：
基于反电动势(BEMF)估计的各种技术
基于状态观测器和扩展卡尔曼滤波器(EKF)的技术
基于实时电机建模的其他技术
反电动势技术
基于反电动势技术的位置估计根据电压和电流估计磁通量 和速度。在较低速度范围内，这种技术对定子电阻特别敏 感。由于机器的反电动势很小，并且开关设备的非线性特 征会产生系统噪声，因此很难得到关于机器终端的实际电 压信息。在中高速范围内，利用反电动势方法可以获得较 好的位置估计，但在低速范围内则不行。
反电动势电压的幅度与转子转速成比例，因此静止时无法 估计初始位置。所以，**知转子位置启动可能伴随着暂 时反向旋转，或者可能导致启动故障。EKF能够对随机噪声 环境中的非线性系统执行状态估计，因而对于PMSM的速度 和转子位置估计，似乎是可行且具计算效率的候选方法。
基于空间显著性跟踪的技术利用磁显著性，适合零速工 作，可以估计初始转子位置，而不会受其它参数影响。针 对初始转子位置，主要有两种基本方法，分别基于脉冲信 号注入和正弦载波信号注入。

两个定子电流、电机速度和位置用作系统状态变量(更 计算方案请参考Boussak的)。
诸如Bon-Ho Bae和Boussak所开发的部署方法，利用无传感 器控制器的可行性将更模型引入实时电机控制方案。 过去5年来，微控制器和DSP制造商一直积极通过新型嵌入 式处理器提供足够的性能和必要的功能， 这是确保设计人 员将现代矢量控制运用于实际的关键因素。
电机效率始于处理器
如今，像ADI公司的新ADSP-CM40x ARM Cortex-M4系列 等增强型处理器正在将性价比提升到新的水平，使得更复 杂电机控制算法的实施开始受到大规模应用解决方案的青 眯。尤其在处理器能力方面——内置数字滤波器功能、高 性能浮点能力和扩展数算能力等都支持更复杂、集成 度更高的算法，以便提供更佳的控制器和控制方案，迫使 电机驱动的效率接近。在工业领域，对运行实时模型 估计器的多观测器模型的改善，无疑将有助于增强：(i)驱 动性能，(ii)系统效率和拓扑结构，以及(iii)设计的部署方 法。就*(iii)方面而言，MATLAB/Simulink®等图形系统便 能够简化设计流程，促进新算法的开发。这些工具与执行 处理器相结合，能够实现更为复杂的部署方案。与内核速 度、模数转换精度和存储器集成有关的处理器级改善将使 设计人员能够实现更高的质量和性能目标，同时加速产品 上市。

断开电源后，修改反相放大器电路，如图7所示。重新连接电源，然后使用数字输出控件填写以下两个表格。在个表格中，记录每个数字输出的低电压和高电压。在高阻模式下使用CB-H示波器输入来完成此任务。在*二个表格中，记录PIO 0、PIO 1、PIO 2、PIO 3的所有16种1和0组合的输出电压。你还应确 认，当所有四位悬空或处于高阻(X)状态时，输出电压确实为2.5 V。
表1. 低电压和高电压
数字引脚 低电压 高电压
PIO 0    
PIO 1    
PIO 2    
PIO 3    
表2. 输出电压
数字位 输出电压
P3, P2, P1, P0  
0000  
0001  
0010  
0011  
0100  
使用电阻值计算每个输入组合的预期输出电压，并与测量值进行比较。
同相放大器：
同相放大器配置如图8所示。与单位增益缓冲器一样，此电路具有（通常）较好的高输入电阻特性，因此它可用于缓冲增益大于1的非理想信号源。
Figure 8. Noninverting amplifier with gain.
图8. 具有增益的同相放大器
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