ADI-伺服驅(qū)動方案-ADSP-CM408

1、2021/6/71 Application Application 推廣推廣 PPTPPT Motion ControlMotion Control Raven DuRaven Du 2015.05.142015.05.14 2021/6/72 版本更新說明版本更新說明 日期 應用 版本號更改人更新條目數(shù)備注 2014.02.26 Motion Control V1.0 Mervyn Liu 0 初始版本。 2014.07.22 Motion Control V1.1 Eric Feng 1 Add WPI Motion Control Block Diagram 2014.08.27 Mot

2、ion Control V1.2 Eric Feng 1 Add Isolator 2014.11.25 Motion Control V1.3 Eric Feng 1 Add ADA4571（AMR） 2014.12.23Motion Control V1.4Eric Feng 1Add ADUM4190 2015.02.26Motion Control V2.0Eric Feng 1更改框圖顏色定義 2021/6/73 AgendaAgenda 一、一、Motion Control Motion Control 市場狀況市場狀況 二、二、Motion Control Motion Cont

3、rol 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 三、三、WPI Motion Control WPI Motion Control 方案介紹方案介紹 四、四、WPI WPI 主推型號介紹主推型號介紹 2021/6/74 AgendaAgenda 一、一、Motion Control Motion Control 市場狀況市場狀況 二、二、Motion Control Motion Control 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 三、三、WPI Motion Control WPI Motion Control 方案介紹方案介紹 四、四、WPI WPI 主推型號介紹主推型號介紹 2021/6/75 2010 -2014 年中國運動

4、控制市場規(guī)模年中國運動控制市場規(guī)模 2021/6/76 日系產(chǎn)品以約 50% 的市場份額居首,其著名品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士 等。 歐美品牌中,羅克韋爾、丹納赫、西門子、倫茨、博世、力士樂、施耐德等品牌。這些歐 美品牌總的市場占有率大約在 30%。 臺灣品牌,以東元和臺達為代表，市場占有率大約 10%。 國內(nèi)伺服驅(qū)動品牌像州數(shù)控、華中數(shù)控、武漢邁信、眾為興、深圳固高、北京西貝通等， 占 10% 左右市場份額。 2021/6/77 AgendaAgenda 一、一、Motion Control Motion Control 市場狀況市場狀況 二、二、Motion Control

5、Motion Control 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 三、三、WPI Motion Control WPI Motion Control 方案介紹方案介紹 四、四、WPI WPI 主推型號介紹主推型號介紹 2021/6/78 Motion Control 系統(tǒng)框圖 ISO ISO GateGate DriverDriver HallHall SensorSensor ShuntShunt ADCADC ISOISO ADCADC -+ OPOP 5.電流檢測電流檢測 RESRESENCODEENCODE 7.位置反饋位置反饋 -+ OPOP RDCRDC ADCADC (Sin/(Sin/ Cos)

6、Cos) ADCADC 4.電壓檢測電壓檢測 數(shù)字信號數(shù)字信號 UART I2C GPIO ADC JTAGSPRT SPI FLASH SRAM SINC QEP PWMGPIO GPIO IsolationIsolation IsoPowerIsoPower -+ OPOP -+ OPOP ADCADC 模擬模擬 信號信號 2.信號處理信號處理 ISOISO RS232RS232 ISOISO RS485RS485 RS232RS232 RS485RS485 ISOISO CANCAN CANCAN 3.3.通信接口通信接口 6.隔離門驅(qū)動隔離門驅(qū)動 整流整流DCDC 1.處理器處理器 8

7、.功率器件功率器件 世平暫不提供世平暫不提供 WPI Cant OfferWPI Cant Offer 世平提供世平提供 WPI OfferWPI Offer 2021/6/79 AgendaAgenda 一、一、Motion Control Motion Control 市場狀況市場狀況 二、二、Motion Control Motion Control 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 三、三、WPI Motion Control WPI Motion Control 方案介紹方案介紹 四、四、WPI WPI 主推型號介紹主推型號介紹 2021/6/710 功能框圖功能框圖 Block DiagramBl

8、ock Diagram P13-161. Oscar-ADI M4 Control CardP13-161. Oscar-ADI M4 Control Card S S AFE HandlingAFE Handling AD8515AD8515 世平暫不提供世平暫不提供 WPI Cant OfferWPI Cant Offer 世平提供世平提供 WPI OfferWPI Offer DC inputDC input V V MotorMotor SPMSPM FSBB20CH60CFSBB20CH60C - ADC - ADC ModulatorModulator AD7401AD7401 W

9、 W U U ISO PowerISO Power ADuM5000ADuM5000 V VV VV V V VV VV V Shunt SensorShunt Sensor EncoderEncoder 15V input15V input 5V Power5V Power ADP7102ADP7102 3.3V Power3.3V Power ADP121ADP121 ADCADC AD7417AD7417 V_SENSE V_SENSE AD8515 AD8515 NuvwNuvw W W V V U U IsolatorIsolator ADuM1310ADuM1310 Isolato

10、rIsolator ADuM2250ADuM2250 TripTrip IsolatorIsolator ADuM1401ADuM1401 IsolatorIsolator ADuM1300ADuM1300 ADCMP601ADCMP601 Zero CrossingZero Crossing DetectionDetection HE SensorHE Sensor HALLHALL ResoverResover HALL_BUFHALL_BUF 74LVC1G12574LVC1G125 ENC_BUFENC_BUF ADN4662ADN4662 R/D ConverterR/D Conve

11、rter AD2S1210AD2S1210 處理器處理器 ProcessorProcessor 3 pair PWM3 pair PWMPWM_TripPWM_TripTWITWITimerTimer SINC0SINC0 SINC1SINC1 ADCADC CNTCNT TimerTimer I_SENSE I_SENSE ADA4897ADA4897 V VV VV V 3 pair PWM3 pair PWMOCPOCP IvIvIwIw SPI SPI OCP OCP ADCMP600 ADCMP600 5V_Input5V_Input 3.3V 3.3V 電源電源 3.3V Powe

12、r3.3V Power ADP2118ADP2118 1.2V 1.2V 電源電源 1.2V Power1.2V Power ADP2119ADP2119 3.3V3.3V VDD_EXTVDD_EXT VDD_ANAVDD_ANA VDD_INTVDD_INT 基準電壓源基準電壓源 ADC Voltage REFADC Voltage REF ADR441ADR441 VREF1VREF1 VREF0VREF0 啟動模式選擇啟動模式選擇 Boot SwitchBoot Switch 時鐘時鐘 ClockClock ClockClockBMODEBMODE 調(diào)試接口調(diào)試接口 JTAGJTAG

13、JTAGJTAG 接口接口 USBUSB USBUSB 復位復位 ResetReset ADM708SADM708S ResetReset 接口接口 RS-232RS-232 ADM3251EADM3251E UARTUART 接口接口 RS-485RS-485 ADM2682EADM2682E UARTUART 接口接口 CANCAN ADM3053ADM3053 CANCAN 以太網(wǎng)接口以太網(wǎng)接口 EthernetEthernet DP83848DP83848 EthernetEthernet 按鍵按鍵 ButtonButton 顯示器顯示器 LCMLCM LEDLED ADSP-CM40

14、8FADSP-CM408F 2021/6/711 方案描述方案描述 Project DescriptionProject Description 方案名：方案名： 奧斯卡亞諾德 M4 控制卡 Project NameProject Name： Oscar-ADI M4 Control Card 功能描述功能描述: : 基于 ADI ADSP-CM408F 的最小系統(tǒng)板 四種啟動模式 在線仿真調(diào)試及 Flash 編程 對功率板進行控制 1.捕獲外部信號，對信號濾波 Function Description :Function Description : Based on the ADI ADSP

15、-CM408F minimum system board Four boot modes Online simulation debugging and Flash programming To control the power board 1.Capture the external signal，Signal filtering 重要特征：重要特征： 三組共 24 路 PWM 輸出 兩組 8 通道 ADC 輸入 RS 232 、RS 485 、CAN 、USB 、以 太網(wǎng)接口 1.32 位通用定時器 Key Features :Key Features : Three sets of a

16、 total of 24 road PWM output Two groups of 8 channel ADC input The RS - 232, RS - 485, CAN, USB, Ethernet interface 1.32 bit general timer 關鍵器件：關鍵器件： 1.亞德諾 ADSP-CM408 Key Components :Key Components : 1.ADI ADSP-CM408 方案進展：方案進展： 準備結(jié)案 Project StatusProject Status： Finished P13-161. Oscar-ADI M4 Contro

17、l CardP13-161. Oscar-ADI M4 Control Card 100%100% S S 100%100% 2021/6/712 方案照片方案照片 Project PhotoProject Photo P13-161. Oscar-ADI M4 Control CardP13-161. Oscar-ADI M4 Control Card S S 2021/6/713 P13-256. P13-256. Oscar-Skylight Motion Control EVMOscar-Skylight Motion Control EVM 方案描述方案描述 Project Desc

18、riptionProject Description 方案名：方案名： 奧斯卡-天窗運動控制 EVM Project NameProject Name： Oscar-Skylight Motion Control EVM 功能描述功能描述: : 伺服電機驅(qū)動功率板 16位 - ADC 高端隔離電流采樣 1.控制與功率電路全隔離方案 Function Description :Function Description : Servo motor driver power board High-end current sampling with Isolated 16Bit - ADCs 1.Th

19、e control signals are fully isolated 重要特征：重要特征： 隔離 - ADC 和閉環(huán)霍爾兩種電流采樣方式 600V 20A QPM 智能功率模塊 基本絕緣符合 CSA 60950-1-03 和 IEC 60950-1 標準 1.高速差分正交編碼器輸接口 Key Features :Key Features : Isolated - ADC and closed-loop Hall two kinds of current sampling methods 600V 20A Intelligent Power Module Basic insulation p

20、er CSA 60950-1-03 and IEC 60950-1 1.High-speed differential quadrature encoder interface 關鍵器件：關鍵器件： 1. 仙童 FSBB20CH60C Key Components :Key Components : 1.Fairchild FSBB20CH60C 方案進展：方案進展： 準備結(jié)案 Project StatusProject Status： Finished T T 100%100% 100%100% 2021/6/714 方案照片方案照片 Project PhotoProject Photo P

21、13-256. Oscar-Skylight Motion Control EVMP13-256. Oscar-Skylight Motion Control EVM T T 2021/6/715 AgendaAgenda 一、一、Motion Control Motion Control 市場狀況市場狀況 二、二、Motion Control Motion Control 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 三、三、WPI Motion Control WPI Motion Control 方案介紹方案介紹 四、四、WPI WPI 主推型號介紹主推型號介紹 2021/6/716 1.處理器 uADI ADSP

22、-CM407/8F u系統(tǒng)特性： 1） 主頻為 150240MHz，帶浮點運算的 ARM Cortex-M4； 2） SRAM 的容量為 128 384K Byte； 3） 內(nèi)置 Flash 容量高達 2M Byte； 4） 16-bit 異步總線的外部存儲接口； 5） 增強型 PWM 單元（包含 12 組 PWM）； 6） 四個 3/4 階 SINC 濾波器，可實現(xiàn)與隔離 ADC 進行無縫連接； 7） 諧波分析引擎； 8） 支持 10/100Mbps 以太網(wǎng)； 9） 支持全速 USB OTG 標準； 10）具有兩個 CAN2.0 接口，三個 UART 接口，兩個兼容 SPI 的串行接口； 1

23、1）具有 8 個 32 位的通用定時器； 12）具有四個 QEP 接口，其中兩個可以進行分頻處理； 13）單電源供電； u模擬特性： 1） 具有兩個 16 位的 SAR ADC，其采樣通道多達 16 路； 2） 具有兩個 12 位的 DAC，信號輸出率可到 50KHz； 2021/6/717 1.處理器 3） 具有 ADC 控制器（ADCC）和 DAC 控制器（DACC)，可對 ADC 和 DAC 實現(xiàn) 高性能的控制； 4） 具有兩路 2.5V 的高精度參考電壓源輸出； u ADSP-CM40 x 系列選型 2021/6/718 2.數(shù)字隔離 u數(shù)字隔離器的主要參數(shù)： 1）隔離通道，以及數(shù)據(jù)傳

24、輸方向； 2）工作溫度范圍； 3）隔離等級(KVrms)； 4）數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)； 5）供電電壓； 6）脈沖寬度失真(ns)； 7）數(shù)據(jù)傳輸延遲(ns)； 8）封裝； 型號方向隔離 通道 隔離等級 (KVrms) 數(shù)據(jù)傳 輸率(Mbps) 供電 電壓(V) 脈沖寬度 失真(ns) 數(shù)據(jù)傳輸 延遲(ns) 工作溫 度范圍（） 封裝 ADuM1200單向22.50-252.7-5.5345-40-105 8 ld SOIC ADuM1201雙向22.50-252.7-5.5345-40-1058 ld SOIC ADuM1300單向32.50-902.7-5.5232-40-125 16 l

25、d SOIC - W ADuM1301雙向32.50-902.7-5.5232-40-12516 ld SOIC W ADuM1400單向42.50-902.7-5.5232-40-12516 ld SOIC W ADuM1401雙向42.50-902.7-5.5232-40-12516 ld SOIC - W u典型選型 2021/6/719 3.通信接口 u通信接口主要包括：RS-232，RS-485 以及 CAN 等。 u通信接口的主要參數(shù)： 1）隔離/非隔離； 2）雙工； 3）數(shù)據(jù)傳輸率； 4）輸入/輸出通道； 5）隔離等級； 6）供電電壓； 7）工作溫度范圍； 8）內(nèi)置隔離電源； u

26、典型器件 型號通信接 口類型 是否 隔離 內(nèi)置隔 離電源 雙工 類型 數(shù)據(jù) 傳輸 率(bps) 輸入 /輸出 通道 隔離 等級 (KV rms) 供電電壓(V)工作溫 度范圍 （） 封裝 輸入 側(cè)電壓 輸出 側(cè)電壓 ADM2682ERS-485是全/半16M1/1253.0-5.5-40-8516 SOIC ADM2687ERS-485是全/半500K1/1253.0-5.5-40-85 16 SOIC ADM3053ECAN是是1M254.5-5.53.5-5.5-40-8520 SOIC ADM3251ERS-232是460K1/1254.5-5.5-40-8520 SOIC ADM325

27、2ERS-232是460K1/1253.0-5.5-40-8544-ball 2021/6/720 4.電壓檢測 u電壓檢測主要包括：OP 和 ADC。 uOP 的主要參數(shù)： 1）反饋類型； 2）帶寬； 3）壓擺率(SR)； 4）供電電壓； 5）輸入靜態(tài)電流(Iq)； 6） 輸入偏置電流(Ib)； 7） 共模抑制比(CMRR)； 8） 輸入失調(diào)電壓(Vos)； 9) 軌到軌輸出； 10）開環(huán)增益； u典型器件 型號反饋 類型 dB 開環(huán) 增益 帶寬 (Hz) 增益 帶寬積 (Hz) 壓擺率 (V/us) 輸入靜 態(tài)電流 A(Max) 輸入偏 置電流 A(Max) 輸入失 調(diào)電壓 供電 電壓 共

28、模 抑制比 dB(Min) 軌到 軌輸 入/出 封裝 AD8616電壓11320M2.7550m30p1.8-5100是SOT-23 2021/6/721 5.電流檢測 u電流檢測主要包括：OP 和 ADC。 uOP 的主要參數(shù)： 1）增益； 2）共模抑制比； 3）工作電壓； 4）輸入共模電壓； 5）輸出電壓； 6） 輸入偏置電壓； 7） 輸入靜態(tài)電流； 8） 輸入失調(diào)電壓(Vos)； 9) 帶寬； 10）壓擺率； u典型器件 型號標 稱 增 益 共模 抑制比 CMRR/d B 通 道 數(shù) 工作 電壓 /V 輸入 共模 電壓 /V 輸出 電壓 /V 輸入 偏 置電 流 Ib/uA 輸入靜 態(tài)電

29、流 Iq/A 輸入失 調(diào)電壓 Vos/V 帶寬 /Hz 壓擺 率 SR/ V/s 建立 時間 /s 工作 溫度 / 封裝 ADA40771-9015-36270500u500K2.1-40- 85 8 SOIC ADUM419 0 7214.5- 5.5 0.35- 1.5 1.21 - 1.23 0.01500K3-40- 125 16 SOIC AD821217-5001M-40- 125 11）建立時間； 12）通道數(shù)； 2021/6/722 5.電流檢測 u ADC 的主要參數(shù)： 1）分辨率； 2）通道數(shù)； 3）轉(zhuǎn)換(建立)時間； 4）采樣速率； 5）通訊方式； 6） 參考電壓； 7）

30、 工作溫度范圍； 線性誤差； 是否隔離/隔離等級； 8) 積分非線性； u典型器件 型號分辨 率 (bit) 通 道 數(shù) 隔 離 隔 離 等 級 /KV 工作電壓輸入電 壓 /V 采樣 速率 /Sps 時 鐘 信 號 轉(zhuǎn) 換 時 間 /s 通訊 方式 參考 電壓 /V 積分 非線 性 /LSB (Max) 工作 溫度 范圍 / 溫 漂 /Uv / 封裝 VDD1VDD 2 AD7400161是54.5- 5.25 3- 5.5 200m10M內(nèi) 置 15-40- 105 3.516 SOIC AD7400 A 161是54.5- 5.5 3- 5.5 250m10M外 置 7-40- 125 1.516 SOIC AD7401161是54.5- 5.25 3- 5.5 200m20M15-40- 105 3.516 SOIC AD7401 A 161是54.5- 5.5 3- 5.5 250m16M7-40- 125 116 SOIC 11） 供電電壓； 12） 輸入電壓； 2021/6/723 6.隔離門驅(qū)動 u隔離驅(qū)動的主要參數(shù)： 1）隔離等級； 2）數(shù)據(jù)傳輸率； 3）通道； 4）供電電壓； 5）輸出隔離電壓； 6） 輸出隔離電流