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在當今不斷擴大的工業市場中，對電力的需求正以前所未有的速度增長。其中，超過40% 電力需求來自各種工業電機。因此，各國政府和全球認證機構都在面對電機OEM 最終用戶制定了新的法律法規和更嚴格的能效要求。更智能、更高效的電機控制系統

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新時代將是電機控制行業新標準出現的時代。ADI Invensense代理從系統的角度來看，開發的產品不僅超出了性能規格，而且代表了電路其他功能模塊之間的最佳接口。該系統解決方案的方法ADI 能夠為基于工業的客戶提供完整的集成解決方案，幫助他們滿足最新、最苛刻的能源法規，同時滿足規范要求。此外，安全和互聯網也是電機控制未來發展的主要趨勢，可預測性維護也越來越引入。互聯網是指以太網在工業現場的應用和普及。

系統級綜合解決方案

近年來，許多終端市場和應用的明顯趨勢之一是使用高效的無刷直流電機(BLDC) 更換交流電機或機械泵。由于先天優勢，如高扭矩重量比、高功率因數、響應快、結構堅固耐用、維護方便、控制方便、效率高等，永磁同步電機（PMSM）廣泛應用于工業自動化領域。

ADI 根據電機控制系統要求的低功耗、高效率、安全性和互聯性，提供了模數/ 數模轉換器、放大器、嵌入式處理器iCoupler 數字隔離器、電源管理器件、實時以太網解決方案、運動控制模塊等。這些高性能的設備和系統有助于實現更新的拓撲結構設計，為客戶實現系統的差異化設計帶來價值。

此外，電機作為工業中的關鍵設備，其健康安全非常重要，ADI 提供基于狀態監測的服務（CbM）系統解決方案可以實時在線和離線獲取、學習和感知任何單向信號（聲音、振動、壓力、電流、溫度等）的邊緣，用于連續狀態監測和按需診斷，并在問題變得嚴重之前確定工廠機器中的潛在問題。

ADI 能夠提供創新的電機控制解決方案，注重卓越的系統性能和行業領先的集成，具有卓越的系統效率、可靠性和連接性。ADI 它還擁有豐富的電機控制系統級知識和戰略技術合作伙伴聯盟，能夠為客戶提供獨特的系統服務和產品，并成為長期的技術合作伙伴。

功率器件的驅動與傳感器的集成

半導體技術的進步快速有效地提高了功率器件開關的頻率，從而快速提高了電機系統的能效。尤其是碳化硅（SiC）MOSFET 該設備可以達到更高的開關頻率，為提高電機能效提供新的空間。然而，驅動模式是實現這些開關設備所需開關頻率的關鍵，開關頻率決定了系統設計成本、尺寸和效率之間的最佳平衡。開關頻率越高，對柵極驅動器的要求越來越高，傳輸延遲、死區時間、共模瞬變抗擾度(CMTI) 其他指標對提高充電樁的功率和效率有關鍵影響。

為了操作MOSFET，一般情況下，必須在柵極上施加一個電壓，用專用驅動器將電壓施加到電源裝置的柵極上，并提供驅動電流。直流模塊的整體功率、效率和系統尺寸將擾度、總傳輸延遲等指標將決定直流模塊的整體功率、效率和系統尺寸。ADI的iCoupler 50~60~ ns，傳輸延遲降低，傳輸延遲一致性更好，傳輸延遲和延遲一致性更低，有助于提高開關頻率和效率。此外，隔離柵極驅動器的死區時間也是關鍵特征之一，死區時間較低會有效減少損失。

隨著工業生產對電機精確控制和高效換向要求的不斷提高，高分辨率電流和旋轉位置信息非常重要。隨著傳感器技術的發展和進步，人們可以以更低的價格獲得更高精度的傳感器。在電機控制系統設計過程中，人們也有更多不同類型、價格和性能的選擇。例如，一般來說，在基于旋變器的系統中，分辨率和精度可能非常高，但終端解決方案可能昂貴且體積大，因為旋變器本身占據了更大的物理空間。無傳感器方案也可用于檢測反電勢電流，降低傳感器的重量和成本，但電機的啟動性能可能是一個問題，因為此時不會產生反電勢，因此無法獲得可用的位置數據。基于異性磁阻的替代方案(AMR) 這些傳感器既便宜又準確。不僅可以實現高角度精度，還可以在同一包裝中集成檢測元件和電子電路。這是一個非常小的傳感器系統，可以在電機總成中定位傳感器。

應對算法和智能挑戰更智能、高效電機控制系統的新時代，將是電機控制行業新標準出現的時代。出于這種理解，ADI與戰略合作伙伴共同開發了綜合集成電機控制設計程序；這些戰略合作伙伴是各自領域的專家(MathWorks、ARM、Boston Engineering、IAR Systems和Xilinx)，目的是在提高系統精度和可靠性的同時，解決整個系統的架構問題，最大化效率。采用了軟件部分MBD（Model-based design，基于模型設計)Matlab & Simulink 建模電機控制，自動生成控制部分核心代碼，可大大加快伺服電機控制軟件的開發過程，并提供完善可靠的代碼，為了加快產品創新和新技術研發的過程，工程師可以更加關注算法本身而不是復雜的編碼和修改代碼。

如今，人工智能已廣泛應用于工業自動化領域的各個方面，電機控制系統也不例外，ADI 工業設備狀態監測解決方案是人工智能應用的典范。ADI 的OtoSense 系統結構是人工智能驅動的傳感和解譯平臺，ADI 工業設備狀態監測解決方案是人工智能應用的典范。如前所述，ADI 的 OtoSense 系統結構是一個由人工智能驅動的傳感和解釋平臺，可以分析設備的運行狀態，監督制造過程，盡快檢測異常，避免問題。為了提供實時、在線和離線輸出，人工智能模型在(接近資產)的邊緣運行，有助于避免不必要的停機、嚴重損壞或故障。

數據采集對實現人工智能非常重要，OtoSense 人工智能平臺依賴于高性能MEMS 數據采集包括加速度計在內的各種傳感器。例如ADXL100x 一系列單軸加速度計優化工業狀態監測應用，集成模塊產品ADcmXL3021 結合高性能振動檢測和各種信號處理功能，可以跟蹤許多機器平臺上的振動信號，簡化狀態監測系統中智能傳感器節點的開發周期。振動根據現有的研究和產品開發經驗 溫度檢測模式是一種非常有效的高性價比方案，非常有效。針對該方案的實現，ADI SMS（Smart Motor Senor，智能電機傳感器)是的Otosense AI 通過集成平臺下的系統級解決方案ADI 采集高性能振動、溫度和磁傳感器的數據，可以在早期檢測到電機的異常情況。并且通過SmartMesh 無線網絡將數據上傳到云中，客戶可以在各種終端設備上監控電機的狀態，并進行一些全面的數據分析。

(本文來源《IC2022年3月，代理雜志