纳芯微NSOPA240x系列功率放大器应用笔记

时间： 2024-10-30 来源：纳芯微电子公众号

旋转变压器因其高可靠性，高精度的特性，被广泛用于电机控制速度和位置的检测，其中包括在汽车和工业领域中的混合动力电动汽车(HEV)牵引逆变器，电动汽车(EV)，电动动力转向，电机驱动和伺服机构应用。

本应用笔记介绍了纳芯微为旋转变压器驱动所设计的功率放大器NSOPA240x系列(即NSOPA2401/2)的特性和典型设计要点。NSOPA2401/2将单/双通道的功率放大器、过温关断，限流保护功能集成在单芯片上，降低了设计复杂性和系统成本，提高了可靠性和性能。

旋转变压器和驱动运放简介

旋转变压器可用来精确测量角度位置和转速，部署在工业电机控制、伺服器、机器人、电动和混动汽车等的动力系统单元中。旋转变压器在这些应用中可以长期承受严苛条件的考验，是恶劣环境下的完美选择。旋转变压器有三个绕组，包括有一个初级绕组、两个正交分布的次级绕组，共三组线圈，对外共有6条引线。其中，激励线圈接受输入的正弦型激励电流，而正交的两个感应线圈，依据旋变的转子、定子之间的相互位置关系，调制出具有sin正弦和cos余弦包络的检测信号。

当激励信号是sinωt，转子与定子间的角度为θ，则正弦信号为sinωt×sinθ，而余弦信号则为sinωt×cosθ。根据sin、cos信号和原始的激励信号，通过必要的检测和比较电路即可高分辨率地检测出转子位置。

根据旋转变压器的特性，驱动运放需要的特性：

• 旋转变压器的励磁原边线圈通常具有小于100Ω的较低DCR( 直流电阻 )，因此需要有最高可至200mA的较强电流输出能力才可以驱动线圈。

• 为了保证高精度以及高线性度，在旋转变压器的应用中需要具备较高的SR(压摆率Slew Rate)。

• 旋转变压器的常见激励方式为差分推挽输出，对放大器要求较宽的带宽以及较高的开环增益，以确保信号不失真。

• 汽车应用EMI环境复杂，为了保证励磁功率放大电路不被干扰，放大电路需要具备一定的EMI抑制能力。

• 作为高功率驱动级，需要具备限流和过温关断功能，保证系统的可靠性和鲁棒性。

• 传统的解决方案是利用通用运放和分立三极管搭建高输出电流，电路复杂可靠性低，且难以集成热关断和限流保护等功能。NSOPA240x运算放大器具有高电流输出能力，最大可支持400mA的持续电流输出，集成了过温关断，限流保护等安全功能，满足各类旋转变压器驱动的需求。

输出电流

输出电流能力和输出摆幅是功率放大器最重要的指标之一，负载电流与输出摆幅之间的关系直接决定在驱动运放上的耗散功率。NSOPA240x设计为最高400mA持续输出电流能力，完全满足各类旋转变压器驱动要求。

摆率

为了保证旋转变压器能够无失真地被驱动，一个关键前提是需要有足够的压摆率，对于正弦信号不失真的最低要求如以下公式所示：

以7Vrms，10KHz的激励信号为例，保证不失真所需的最低压摆率为：

下图显示的是不同频率与不同幅值的激励信号与所需的最小压摆率的关系。NSOPA240x上升压摆率为6.5V/μs,，下降压摆率为7V/μs，完全满足旋转变压器驱动的应用。

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功率运算放大器NSOPA240X应用于旋转变压器驱动电路应用笔记

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扬州国芯 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

高压放大器在无线电能传输中的应用

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屹晶微电子(EGmicro)，成立于2012年，是一家专注于数字电源、模拟电源、逆变电源、电机控制、MOS驱动等芯片的集成电路设计公司，拥有专业的SOC设计理念，在逆变电源领域有一整套处于行业领先的解决方案，目前已成为国内专业的逆变电源、工业电源、无刷电机控制等方案供应商。

逆变器专用控制芯片电源管理芯片栅极驱动芯片安防报警类芯片 D类功放芯片运放芯片比较器芯片传感器芯片

代理服务线上商城技术资料

【经验】国产高精度运放SGM8254/SGM8554对热电偶信号的多级放大处理

热电偶以电动势的形式输出,输出毫伏级电压,因热电偶本身是无源器件,本身无驱动能力,后级放大电路要求很高的输入阻抗,国产高精度运放供应商SGMICRO为热电偶的信号处理提供了SGM8554和SGM8254多级放大方案.

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2023-9-13 - 华冠半导体 - 数据手册代理服务技术支持采购服务查看更多版本

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