工業4.0 – 機器人和新興48V
發布時間:2021-07-13 來源:Ali Husain 責任編輯:wenwei
【導讀】工業機器人是“工業4.0”的重要元素。據《機器人商業評論》,國際機器人聯盟稱2018年服務機器人行業銷售額增長了32%,達到92億美元。該行業包括專業和家用機器人,例如自動導引車(AGV)、維護機器人和機器人家電(真空吸塵器、草坪設備等)。
工業、汽車和電氣/電子行業占總部署的一半以上,金屬和機械、塑料、化工和食品飲料也占很大比例。亞洲仍然是全球最大的工業機器人市場,但在消費方麵,北美占全球消費機器人市場的40%,據估計,從2018年至2020年,複合年增長率(CAGR)為16%。
由於48V電源總線已普遍用於各種應用中,因其是通用的最高安全電壓。工程師可減少係統保護,從而減少重量、成本和損耗。在機器人應用中,由48V供電的電機通常也更小,這支持更小、更輕的接合,從而提高機器能效、靈巧性和可靠性,同時減少重量和成本。這創造了更多使用機器人的潛在機會,以提高所有行業的流程自動化。

機器人設計含許多功能元素,包括聯接、圖像感知、電源轉換和電機控製,具體取決於應用。還有許多不同的電源子係統,例如AC - DC轉換、DC - DC轉換、電池管理、多相轉換器、負載點(PoL)轉換、線性調節和電機驅動器。

許多現代機器人應用都使用48 V總線在係統周圍傳輸電源,是典型的12 V總線損耗的1/16,或支持使用更細更輕的電纜。在固定機器人安裝中,48V將由市電電源產生,將采用功率因數校正(PFC)前端。
通常,感知、成像和計算功能需要降5V電壓至亞伏級。非隔離型PoL轉換器發揮重要作用,把較高的48V電源軌轉換為IC所需電壓。在某些情況下,中間總線電壓(通常為12V)是用鬆散調節的中間總線轉換器(IBC)生成,而PoL會將12V轉換為IC的電源電壓。單級轉換越趨流行,且現在有許多PoL轉換器可直接從48V電源軌轉換為IC電源電壓。

jiqirenyingyongdedianyuanjiagoubixugaoxiaokekao,bingtigonggaogonglvmidushuiping,shijiqirenkeyizugouxiaoqiaokuaisu,yihenhaodizhixingqigongneng。xuanzeheshidebandaotishigouchengjiqirenneigezhongdianyuangongnengdeguanjian。
ansenmeibandaotishizheyangdegongsidianfan,yongyouzhuanzhibingtouziyitigongguangfandeqijianhedianyuanchanpin,shishejirenyuannenggouweijiqirenyingyongshejigaoxingnengdianyuanfangan。womentigonglingxianxingyedechanpin,yituidongjiqirendezuixinjishuqushi。zuoweiquanqiudierdaMOSFET供應商,我們在中壓市場上居於領先地位,提供30 V至150 V的最低導通電阻RDS(on)。我們廣泛的產品範圍包括 “超級結”(SJ)MOSFET,多個不同版本針對不同開關類型和應用進行了優化。 “ FAST”器件在硬開關拓撲結構中提供高能效,而“ Easy Drive”器件確保低EMI和降低電壓尖峰,硬開關和軟開關應用都適用。
我們還提供各種高壓門極驅動器,使微控製器或其他邏輯電路能直接控製MOSFET。根據電路結構,簡單的 隔離驅動器如NCD570x係列可能是適合的。

高度集成的方案如智能功率模塊(IPM)帶來許多好處。通常,它們集成多個IGBT或MOSFET用(yong)於(yu)三(san)相(xiang)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)。這(zhe)些(xie)模(mo)塊(kuai)比(bi)分(fen)立(li)方(fang)案(an)提(ti)供(gong)更(geng)好(hao)的(de)熱(re)性(xing)能(neng),因(yin)為(wei)所(suo)有(you)器(qi)件(jian)都(dou)貼(tie)裝(zhuang)在(zai)同(tong)一(yi)基(ji)板(ban)上(shang)。它(ta)們(men)還(hai)能(neng)夠(gou)處(chu)理(li)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)流(liu)水(shui)平(ping),同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)(EMI),而且比分立方案更小更輕。
除這些方案外,安森美半導體還提供全麵的產品陣容用於機器人電源應用,包括電子熔絲(eFuse)、PFC IC、整流器、電dian流liu檢jian測ce器qi和he提ti供gong輔fu助zhu電dian源yuan軌gui的de開kai關guan器qi件jian。電dian流liu檢jian測ce運yun算suan放fang大da器qi采cai用yong我wo們men的de零ling漂piao移yi技ji術shu,提ti供gong一yi種zhong具ju成cheng本ben優you勢shi的de方fang案an,在zai不bu斷duan升sheng高gao的de環huan境jing溫wen度du下xia保bao持chi精jing確que讀du數shu的de反fan饋kui。高gao電dian源yuan抑yi製zhi比bi(PSRR) 低壓降穩壓器(LDO)係列可濾除電源中的噪聲,以保持信號完整性,從而確保好的電機功能。此外,EEPROM可靠性和強固性極高,非常適合工業應用。
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