【应用】基于RZ/T1 SoC的高速实时EtherCAT总线型书本式伺服驱动器方案

2020-04-16 世强
SoC,容耦隔离器,智能功率模块,IPM SoC,容耦隔离器,智能功率模块,IPM SoC,容耦隔离器,智能功率模块,IPM SoC,容耦隔离器,智能功率模块,IPM

传统伺服驱动器,使用模拟信号传送电机控制指令,采用多条线束实现信号的反馈、指令传输以及I/O点控制,精度差,配线多,实时性差。后续逐步发展到的总线型伺服驱动器,其采用DSP、EtherCAT芯片、分立的隔离器的方案,产品体积也随之变大。机器体积越来越小,机器内控制器体积也要求越来越小,随之伺服驱动器以及也要相应的变小。为解决上述问题,本应用方案通过采用EtherCAT SoC,搭配高集成度容耦隔离器、小封装IGBT、高精度容耦隔离放大器、高导热系数导热垫片等器件和材料,实现高速实时EtherCAT总线型书本式伺服驱动器的产品设计。


本方案系统框图如下:


驱动板的主控部分为了实现通信实时性、同步性,高效运算和响应,同时保证小尺寸,需要集成度和主频更高的产品。RENESASRZ/T1系列SoC:支持EtherCAT,通信速率为 2 x 100 Mbit/s,全双工模式实现实时通信,还支持EtherNet/IP、Modbus、PROFINET总线协议,都满足系统对通信实时性和同步性的需求;采用ARM Cortex-R4F内核,最高支持600MHz主频,运算更高效,响应更快速;集成支持EnDat2.2、BiSS®-C、A-format™、Tamagawa和HIPERFACE®DSL多协议的编码器接口,集成度高,有利于产品小型化。


驱动板的驱动部分为实现强弱电的安全隔离,以及产品小型化。使用SILICON LABSSI8660BD-B-ISR容耦隔离器:耐压能力达5.0kVrms,保证系统安全;集成六通道通信隔离,可以节省PCB板空间,利于产品小型化。为确保对电机的高精度控制,需要高精度的电流采样。Silicon Labs的SI8941BD-IS4R容耦隔离放大器:采样精度达14位,有助于提高系统电流采样精度耐压能力达5.0kVrms,保证系统安全;具有Delta-Sigma调制,无需外置ADC,简化产品设计


功率板中逆变模块为实现高可靠性及产品小型化。使用ROHMBM63x6系列智能功率模块IPM),采用一体化封装,集成电机驱动所需的IGBT、FWD、自举二极管和栅极驱动器,同时具有短路保护、欠压保护、过热保护等丰富的保护功能。制动部分为实现低损耗和小封装。使用ROHM的RGT40NL65D:导通压降低,损耗低; TO-263L(LPDL)封装,尺寸极小,节省PCB面积。


紧凑型设计带来的发热问题采用LAIRDTgrease 300X系列导热硅脂来解决,导热系数可达3.0W/mK。密度为2.87g/cc,其粘合线厚度仅0.001in,有利于散热。工作温度范围为-40℃~+150℃,通过了UL94V0认证。


基于RZ/T1SoC的高速实时EtherCAT总线型书本式伺服驱动器方案

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  • wqm Lv7 资深专家 2020-10-30
    基于RZ/T1 SoC的高速实时EtherCAT总线型书本式伺服驱动器,这个做了成品吗?
    • 垂文回复: 世强可以提供此方案优势器件分享,及结合实际应用做匹配推荐。此方案国内外都有头部企业量产产品。

      查看全部2条回复

  • wqm Lv7. 资深专家 2020-10-30
    这个做了成品吗?
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品类:IC

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品牌:地平线

品类:SOC

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品牌:CellWise

品类:电源管理芯片

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品类:SOC

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品牌:TE connectivity

品类:汽车连接器

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