“从先进器件到系统级方案 罗姆倾情助力工业电机设计”

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作为世界能源消耗的要点产品，各类电机消耗了世界一半以上的电力资源，充分体现了电机在整个社会运行中的重要意义，特别是在各种数字化产业升级趋势的引领下，更强大的电机系统在工业应用中 因此，如何实现更高效节能的电动机系统，对整个产业系统的运行效率和价格效益有着决定性的作用，对整个世界的节能环保也有同样的意义。

(/h ) )工业电机是电机应用的重要行业，如果没有高效的电机系统，就无法构建先进的自动化生产线。 由于应用条件苛刻、性能要求苛刻，设计繁多、复杂的工业电机系统涉及许多零部件产品，不同的产品在整个系统中各司其职，共同制定出高效可靠的电机处理方案。 对典型的工业电机系统来说，除了标准的电机控制单元外，功率器件还决定系统的能效，控制电源可以确保系统的可靠性，传感器可以大幅提高系统的自动化和智能化，优秀的电机系统也是如此

为了满足客户的新诉求，吉卜赛人不仅要为功率器件、传感器接口、调节器等先进的电动机系统提供先进的器件，还要帮助建立先进的工业电动机系统

1.高效率功率器件辅助高效率电动机系统

输出功率是电机系统最重要的指标之一，输入输出功率比代表着电机的工作效率。 如何充分提高工业电机系统的能量转换效率需要充分提高电机的输出，使用先进的功率器件可以直观地提高系统的效率。 罗姆人的功率器件产品以多种形式表现出优异的特点，并以能够发挥特点的处理方案设计，满足客户的诉求。 针对各种设计的优点，吉卜赛人提供从半导体晶片到芯片、从分立器件到功率模块的多种产品，充分满足顾客的设计要求。

作为第三代半导体的代表技术，sic材料的功率器件具有高耐压、大功率等优势，最适合追求更高频率和更高效率的系统。 吉卜赛人作为最早研究sic材料的制造商之一，能够提供内置优秀高电压、大电流功率器件的高性能模块。 另外，在芯片、功率封装、表面安装封装等多种规格中提供了高性能的sic mosfet和sic sbd (肖特基势垒二极管)等产品，即使提高频率也维持了系统整体的高效率，加速了工业设备电机的创新。

除了 新材料sic mosfet和sbd外，还包括吉卜赛人为实现电动机和逆变器的节能化而开发的prestomos&trade； 系列最适合于内置600v超级结mosfet的二极管，其恢复时间( trr )比以往产品减少了80 )，降低了开关损耗，提高了电机系统的再生性能，降低了电机系统的emi噪声

而吉卜赛人的650v耐压高速恢复二极管通过安全抑制制动时的反电动势，反复改善软恢复特性，提供了恢复时间和正向电压的折中特点，容易实现电机系统的低emc噪声。 特别是，罗姆人根据实际需要，提供了突出软恢复、实现包括振铃在内的低噪声的低正向电压/超低噪声系列，以及通过实现高速恢复来降低恢复能量的高恢复时间/超低噪声系列，客户各种各样的

另外，罗姆人还提供了内置栅极驱动器和绝缘元件的栅极驱动器系列。 通过用多通道栅极驱动器紧凑地构成逆变器驱动电路，可以安全地构建半桥APP应用，防止高边和低边，通过提供开路、1200v高边的浮动耐压，实现了安全性和功能性两者 特别是，吉卜赛人提供了内置自举二极管的bs2132f产品，可以在6通道的高边和低边构建紧凑的系统的基础上，根据系统设定过电流检测值，可以提高系统的安全性。 在内置绝缘元件的栅极驱动器产品中，罗姆人提供3，3750 v的绝缘耐压的驱动器，用超薄封装实现系统的小型化。 另外，具有2，2，500 v绝缘耐压和多种安全性能的产品系列，通过监视栅极状态来检测功率器件的驱动异常，通过关闭温度来预防热失控，通过控制软关闭、安全的功率器件，大幅提高了电机系统的可靠性

2.决定电动机系统稳定性的稳定器

稳定是工业电机系统最重要的安全性能指标之一，稳定的电机控制系统首先需要准确稳定的控制电源。 罗姆作为能够提供功率部件和电源控制技术的综合电源系统处理方案的供应商，除了转换器、逆变器、控制电路的初级电源和次级侧非绝缘电源用直流/直流转换器及输入+24v绝缘电源外，还提供参考设计、定制电路支持

罗姆提供的ac400v~ac690v控制电源用高耐压一次电源处理方案，提供外置sic mosfet和内置sic mosfet两种形态，还备有便于动作判断的判断套件、应用证明，支持顾客的机械整体设计，扩大了应用范围 该方案是为工业设备辅助设备的电源开发的1700v耐压sic mosfet的高速性和低 r ds on on 在ac100v~ac240v的控制电源用中耐压一次电源ic中，罗姆人提供内置650v/800v mosfet的ac/dc转换器的参考方案，包括输入交流电压监视、高精度二次侧过电压保护、电流检测电阻的开路短路保护、动态过电流限制等 另外，罗姆人提供可广泛用于商用电源( AC90v(AC264v )和DC24v ) 28v电源用图表的绝缘控制ic系列，通过选择直流外置低耐压的mosfet或交流外置650v/800v mosfet，实现输入

在 稳定化APP中，罗姆人还提供了二次电源用的恒压调节器和浪涌吸收二极管，以及高效、小型化的二次电源用的直流/直流转换器，客户可以在设计、维修电机系统时选择使用。

3.对精密的运动控制进行传感的有力助手

电动机系统最重要的业务之一是运动控制，但运动控制需要能够准确传递运动的传感器，对电动机系统来说，将传感器的模拟新闻转换为数字的ad转换器是很重要的 罗姆在这方面也拥有丰富的准确、安全的电流检测所需的电流检测分流电阻器、旗下的kionix检测振动通知设备异常的3轴加速度传感器、ad转换器等模拟接口的旗下lapis工业微控制器ml62q1000系列等

罗姆的gmr系列大功率低电阻分流电阻器具有在大功率区域损耗小、可以高精度检测电流的特点，通过优化电极结构和电阻元件的设计，大幅降低发热，在低电阻行业也能够实现优异的电阻温度系数和高额定功率保证等优点 适合中功率电机电流传感器用途的分流电阻器ltr低电阻系列，通过采用长边电极结构缩短端子间距离，减轻对焊接接合部的机械应力，大幅提高应对温度变化和连接可靠性。

工业电机系统的设备数据获取是传感器的重要应用，获取这些数据有助于更好地监测电机系统的运行状况和健康状况。 在工业设备健康监测用途上，吉卜赛人旗下kionix三轴加速度传感器kx134-1211和kx132-1211的工作温度上升到105度，广泛应用于各种频率和加速度监测，尤其符合工业设备电机振动分解等机械健康监测的诉求。 罗姆人的温度传感器ic在一个芯片中内置有温度监控元件、恒流电流、高精度的基准电源电压，可以用于需要温度检测的各种电子设备。

4.充分利用设备的特点，构建系统级计划

利用自身零部件高效可靠的特点，吉卜赛人将适合功率器件、稳定器和传感控制三种应用的产品总结成处理方案，利用吉卜赛人的技术更快速高效地开发先进的电机系统，不断变化的产业自动机

/ h// S2/4.1交流400 v输入工业用变频器/ S2// S2 /三相。

在先前推出的三大系统级处理方案中，三相ac400v输入工业变频驱动方案可以说是对功率部件的严峻考验。 罗姆聚集了众多的sic部件和功率模块，作为sic部件的先驱，不仅开发了多种先进的sic部件，还开发了igbt部件，提供了驱动部件的栅极驱动器、用于控制电源的内置sic的交流/直流转换器等，并通过传感器

/ h// S2// S2 /

/ h/三[/s2/ ]相ac400v输入工业用变频电机系统的框图

/ h// S2/4.2交流伺服系统三相交流电源100-240 v输入工业交流伺服系统

与 相比，中压应用的三相ac100~240v输入工业用ac伺服系统是综合了600v igbt-ipm和制动用igbt、高速恢复二极管、内置3750v耐压绝缘元件的栅极驱动器等的罗姆族栅极 对交流伺服系统来说，传感器的重要性不亚于功率器件。 罗姆人用该方案提供了辅助控制系统丰富的传感器和微控制器产品，包括工业设备专用旗下kionix的3轴加速度传感器和旗下lapis的强化微控制器等，提供了完美快速的易于成型的系统级处理方案。

三相交流ac100~240v输入工业用交流伺服系统的框图

/ h/ 4.3 A C100~240伏、dc24v~48v伏非绝缘电机驱动系统方案

对于自动门、屏蔽门等嵌入式产业设备，以及电池驱动的agv、电动轮椅、福利设施等非绝缘电机的应用，罗姆人应根据用途以系统的形式提供各种产品和完善处理方案，以迅速支持设备的启动 在罗姆人的ac100~240c和dc24v~48v非绝缘电机驱动系统的处理方案中，罗姆人提供了600v igbt-ipm、igbt/mosfet高低边3相桥式驱动器和工业用16位微控制器等产品，客户可以

特别是随着ai技术的广泛应用，罗姆人为ai智能控制的agv、医疗及护理现场的移动方法和近距离通勤车的小型移动工具开发的以充电电池为动力源的低电压、非绝缘电机驱动的参考设计(根据用途( 50w，、

单相ac100v~ac240v非绝缘电机驱动系统的框图

dc24v~dc48v工业用电动机驱动系统的框图

展望 展望

万丈的高楼从平地上建造，每块瓦都是基础。 在工业用电机的设计上也是如此，工业行业的高速发展和电机产品的技术进步相辅相成。 随着现代工业生产新闻化和自动化的发展，集成电机、诊断、保护、控制、通信等功能的完整智能电机系统的诉求也越来越大，要求也越来越苛刻。 另一方面，罗姆人不断致力于工业电机内部的各种先进器件，以越来越多的创新产品和处理方案，帮助顾客构建适应时代诉求的现代工业电机系统。

来源：企业之窗