工业市场有多重要，TI给出了答案

作者:中国电子商情 单祥茹  来源:中国电子商情

发布时间:2017-07-31

德州仪器（TI）稳居模拟市场头把交椅已经很多年了，即便如此，TI仍在努力寻求更大的发展空间。今年，TI就在市场策略上做了较大改变，从以产品为中心转向以应用为导向。据TI华东区业务总经理吕昱昭介绍，这一变化的初衷就是为了进一步提高企业的创新效率。因为无论是时下热门的工业4.0还是中国制造2025，最终都要落地分解成一个个模块来实现。TI希望在这一过程中能够为客户提供“模块化”的解决方案。

之所以如此看重工业市场并持续加大投入，TI有自己独特的解读。吕昱昭说：“工业的范畴非常大，TI所指的工业更多的是一个大工业范畴。TI涉足的工业市场涵盖的领域非常广泛，共有14类工业市场，包括工厂自动化与控制、电机驱动器、楼宇自动化、电力输送、医疗、测试与测量等。”诸如电网基础设施、电动汽车的充电桩、可再生能源、太阳能等相关领域更节能、更智能、更有效是必然的发展方向，实现这些目标必须依靠技术更先进的模拟和数字产品。随着工业自动化的发展，工业机器人和机器视觉也将在控制和视觉方面涌现更多新的需求。在工业领域，TI的产品结构恰好就是它的优势所在。

GaN功率设计以99%的效率驱动200 V交流伺服驱动器和机器人
今年6月底，TI推出了一项创新的三相高频氮化镓（GaN）逆变器参考设计，可帮助工程师构建200 V、2 kW交流伺服电机驱动器和下一代工业机器人，具有快速的电流回路控制，更高的效率，更精确的速度和转矩控制。该参考设计采用TI去年最新面世的LMG3410 600V、12A GaN功率模块，具有集成FET、栅极驱动器和保护功能。GaN模块可使设计开关比硅FET快5倍，在100kHz时实现高于98%的效率水平，并在24kHz脉宽调制（PWM）频率下，实现高于99％的效率水平。使用GaN，设计人员可以优化开关性能，减少电机的功率损耗，并可降低散热片的尺寸以节省电路板空间。与低电感电机配合使用时，以100kHz运行逆变器，可大幅改善转矩脉动。

图1  TI针对200-V AC伺服驱动器的三相高脉宽调制频率GaN逆变器针参考设计TIDA-00915

在这款参考设计中，GaN逆变器功率级还可与微控制器（MCU）轻松对接，包括TI的TMS320F28379D驱动控制片上系统，以帮助动态调整电压频率并实现超快速电流环路控制。借助TI新型DesignDRIVE快速电流环路软件，可将伺服驱动器中的电流环路性能提高到小于1微秒的水平，达到电机转矩响应的3倍。此外，TI的ISO7831数字隔离器还能为MCU和GaN逆变器参考设计的六个PWM之间提供增强隔离。

用于UPS的2kW双向电源参考设计实现更高效的能源存储
这是业界首款用于48V~400V不间断电源（UPS）和能量存储系统的2千瓦（kW）隔离双向DC / DC转换器参考设计。利用这一参考设计，设计人员可在下一代UPS、能量存储、移动电源和电池充电器应用中实现93％以上的效率。

图2  TI提供的2kW、48V~ 400V、效率>94%、隔离型双向转换器参考设计TIDA-00951

对于诸如电动汽车（EV）或工业服务器等宽电压范围需求的应用，将备用转换器和充电器集成到单个功率级中，加上该参考设计的紧凑电路板空间，开发人员可轻松实现能量转换设计。该参考设计采用了TI领先的模拟技术，包括100V NexFET CSD19536KCS功率MOSFET和半桥UCC27211A栅极驱动器，以利于实现高效率。INA240电流检测放大器则提供精确的电流测量，而AMC1301增强隔离放大器和UCC21520隔离半桥栅极驱动器分别提供用于感测隔离高压轨和驱动高压全桥的有效选项。Piccolo TMS320F28033微控制器实现了系统的数字化控制。

工业市场是一个覆盖范围极广的市场，需求量巨大且相对稳定，对价格的敏感度明显低于消费类市场。具体到应用于工业市场的产品和解决方案上，则可以拥有很长的生命周期。这些特质也是TI将目光重点锁定在工业市场的重要原因。现在，TI有10多万种产品，涵盖处理器、微控制器、无线、ADC/DAC等诸多产品线。在细分市场中，随着工业自动化和更智能需求的增加，仅传感器一项，TI不仅有传统的温度传感器、湿度传感器，还有接近、位置等多种传感器技术。TI拥有的传感器种类超过10多种。更重要的是，针对不同的传感器，TI参考设计能够覆盖上述所有工业市场的应用领域。

窥一斑而见全豹，TI在工业市场已经投下“重金”，上面提及的两款参考设计只是其2000多种TI Designs的冰山一角。处于工业系统核心的TI模拟和嵌入式处理技术，将会为工业用户带来更多设计上的便利，从而加快产品的创新速度。