TI为工业创新带来智能高效、成本优化的解决方案

2017年以来，工业市场成为了德州仪器(TI)中国区业绩的领跑者，TI也为工业领域带来了越来越多高性价比的创新方案，从工厂自动化、电机驱动，到测试测量，全面推动工业领域更加智能更加高效。

TI公司对工业市场的定义非常广泛，除了传统意义的工业控制，医疗、照明和家用电器也包括其中，一共涉及了10余个应用领域。TI华东区销售和应用总经理吕昱昭将TI在工业领域的发展重点归纳为3个方向，更智能、更高效和更绿色，满足严苛环境电机驱动器的性能需求，面向未来的创新的测试测量方案，以及更高效节能的智能电网。

图：TI华东区销售和应用总经理吕昱昭

如何更好的服务于工业市场的客户呢?据吕昱昭介绍，TI 在工业领域有以下几方面的优势：TI拥有300mm模拟生产线为代表的最先进的技术和制造工艺。和竞争对手相比，TI具有最广泛的产品组合。例如针对工厂自动化的通信标准，TI不仅提供支持现场总线和工业以太网的Sitara系列处理器，还通过SimpleLink系列覆盖了最新的无线协议，可以灵活支持主流通信协议。此外，TI进入中国已经超过30年，市场渠道覆盖面广、响应速度快，通过18个分公司为本地客户提供完善的技术支持。TI一直都关注长期存在和多元化的产品与市场，致力于帮忙细分市场的客户实现其价值。吕昱昭特别强调，拥有广泛行业应用知识的顶尖系统专家团队也是TI非常显著的优势。这些专家对行业的应用需求有深入的了解，他们丰富的行业经验已转化成超过2000种参考设计(TI Designs)，涵盖TI的模拟、嵌入式处理器和连接产品组合，适用于工业、汽车、消费、通信和计算应用领域等，打造了行业内最广泛的参考设计库。

近日，TI推出了业界首款用于48V至400V不间断电源(UPS)和能量存储系统的2 kW隔离双向DC / DC转换器参考设计TIDA-00951。该设计采用了行业最高性能的增强隔离放大器AMC1301和行业最快速的5.7kVrms隔离栅极驱动器UCC21520，新款电流感应放大器INA240显著提高了电机设计效率。

图：效率超过94%的隔离型双向转换器参考设计TIDA-00951

据吕昱昭介绍，这款参考设计由TI中国研发团队完成，也非常贴近中国本地客户的需求。为满足全球能源标准和相关法规的要求，工程师们必须在保持整体系统低成本的同时，开发高能效系统。这一独立的双向DC / DC转换器参考设计使设计人员能够在充电器和备用转换器运行的宽负载范围内提高效率，同时降低系统功耗。设计人员可利用这一参考设计，在下一代UPS、能量存储、移动电源和电池充电器应用中实现更高效率。

吕昱昭告诉21ic记者，TI Designs不仅提供电路设计的原理图或框图，还包含测试数据、物料清单和用于说明电路功能和性能的设计文件，这些有价值的数据能让设计人员对该设计有更全面和深入的了解。此外，无论是嵌入式处理器还是模拟信号链及电源管理，TI Designs均利用最优异的TI技术。采用新材料GaN的三相逆变器参考设计就是这样一款解决方案。

三相高频GaN逆变器参考设计TIDA-00915采用TI去年最新推出的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，可在100 kHz时实现高于98%的效率水平，在24 kHz脉宽调制(PWM)频率下，可实现高于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。这款参考设计正满足了电机驱动器精度更高、运行更快、系统成本更低、功率效率更高的需求。它可与微控制器轻松对接，例如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。

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

在工业伺服控制应用中，工厂生产效率的提升，对控制精度和响应时间有了更高的要求，需要更高的电流环路带宽，C2000微控制器快速电流环路方案应运而生。这个低于1微秒的电流环路将传统电流环路控制技术的功能提高两倍，能够实现超过96%调制系数，使电机利用率最大化。此外，还可以实现完美的零极点相消，确保在更高速度下的稳定性。

图：C2000微控制器快速电流环路方案带宽超过3kHz

凭借在半导体行业丰富的销售和支持经验，吕昱昭认为TI Designs能够为客户带来巨大的价值。如果客户从零开始开发系统，往往要花费很多时间，TI提供的高质量参考设计则大大提高了效率。据吕昱昭介绍，很多中国本地客户都对开发周期有很高的要求，在无人机等一些细分行业，中国的产品正领先于世界。有了TI Designs，客户既可以按原样实现，也可在此基础上进行差异化设计。而对于大多数客户，TI官网公开的设计资源和数据也能为他们的新设计带来灵感。无论客户有怎样的需求，TI Designs都能帮助工程师将更多的时间和精力集中在为自己的目标定制产品，助力工业市场的创新。