工业4.0应用的马达驱动、电源设计、GaN和DLP、3D ToF技术，持续更新中
2017年9月，TI 举办了“工业4.0及TI 工业应用技术研讨会“。为让关注工业应用的工程师获取更多相关资讯，特别整理了活动现场的培训资料和技术问答，希望能帮到大家。
培训资料下载
- TI 高效率和高可靠性的马达驱动设计方案
- TI 工业现场总线概览及设计方案
- TI 高功率密度和高效率电源设计方案
- TI 氮化镓(GaN) 技术及设计方案
- TI 3D ToF 技术及设计方案
技术问答
(第一波： 9/8日更新)
1. 闭环采用的控制方式什么？
答：分为电流闭环，力矩闭环，位置闭环。变频器行业通常使用V/F控制和矢量FOC控制。
2. 闭环是用的什么调解方式，PID?
答：用的是PI。
3. TI的C2000系列单独就是一个片上系统？
答：可以理解为是的，简单来说是MCU，也可以说是SoC.
4. 在伺服方面一般使用EtherCAT吗？还是说EtherCAT或者ProfiNET均常用？
答：比较流行的是EtherCAT，但其它协议也比较常用。
5. 逆变采用的拓扑是什么？
答：三相半桥
6. 不同协议之间怎么转换？
答：AMIC110可以实现多种协议，它和C2000之间则通过SPI通讯
7. TI 马达驱动芯片是不是根据功率分多种型号呢？
答：小功率（60V以下）可以看DRV系列芯片，高压大功率的可以看TI的半桥驱动芯片
8. 电机驱动器是通过分立组件构建还是集成在 IC 内部？
答：这主要取决于功率大小。TI DRV系列产品有集成MOSFET加驱动方案，如果是大功率，一般是分离方案，驱动和MOSFET或者IGBT分立。
9. PGA411-G1的激励电流是多少? 支持什么编码解码器?
答：激励电流最高为150mA，PGA411-G1支持旋转变压器。
10. PGA411-G1器件是通过正弦波来激励传感器的吗？
答：内部集成DAC和运放，可以输出通用10KHz激励传感器
11. 隔离芯片采用的什么？
答：通信隔离使用ISO77XX产品，IGBT隔离驱动使用UCC53xx系列和UCC21520系列产品。
12. 低电压，低功率的电机需不需要隔离驱动？
答：一般100V以下，都不需要隔离。
再来一波更新的问答，主要关注于工业电源设计以及氮化镓的分享：
1. TI现在有氮化镓场管吗，还是只做驱动？
答：LMG3410集成了GaN管，是驱动和GaN集成的方案。
2. TPS54202输入电压大于28V没做保护会如何失效？后果怎样？
答：输入电压最高30V，超过30V，或损坏输入。
3. 氮化镓导通电阻是多少？
答：目前TI的GaN LMG5200 80V，导通电阻15mOhm. LMG3410 导通电阻70mOhm
4. 氮化镓 （GaN）技术现在成熟了吗？还是只是一个试验阶段？
答：目前已经成熟，用在高驱动频率和小体积，功率密度高的场景。当然，成本还是比MOSFET要高。
5. 是否可以推荐氮化镓器件选型？
答：建议关注一下TI 的LMG5200, LMG3410两款器件。
6. 氮化镓的开关频率能做到多少赫兹？
答：目前，LMG5200驱动频率可以大于5MHz。
7. TI的氮化镓现在有解决方案，完整电路设计参考吗？
答：有的，可以重点关注我们的TIDA-00913。请访问：http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00913
8. LMG5200能应用在哪些电路上?
答：DC-DC变换，直流电机驱动三相桥。
9. TI氮化镓MOS管对驱动器有何特殊要求？最高工作频率是多少？
答：目前我们的驱动都集成了，不需要分立驱动方案。工作频率可达5MHz以上
10. 关于参考设计TIDA-00705(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00705)，DC/DC能做到多大功率? 电源体积多大？双向DC/DC是什么拓扑?
答：这款设计的功率为480W， 输入电压13V-16.4V，峰值效率可达97%；电源体积为27mm*27mm*25mm， 采用的是双相交错的Buck/Boost电路拓扑。
11. TIDA-00705(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00705)的控制器是哪个器件？针对DC/DC部分，TI 有各个电压转换的模块吗？双向是如何实现切换的？
答：这款设计的控制器是UCD3138A，对于不同的电压转换，需要对电路进行设计方面的调整。双向的实现是通过当检测到12V母线电压降到11.65V以下时开始切换。此款设计主要应用于服务器电源，LES(Local Energy Storage), BBU(Battery Backup Units)等系统。
12. TIDA-00705(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-00705)的发热量如何？
答：这款设计在310W输出，16.4V输入，200LFM风速条件下稳定工作30min，最高温度81.1°C。
13. 关于参考设计TIDA-01444(http://www.ti.com.cn/tool/cn/tida-01444)，电源体积多大？发热量如何？
答：这款设计的电源体积为47mm*59mm*11mm，满载100LFM风速条件下最高温度60°C左右。
第三波 问答出炉，重点回答大家对应用于工业场景的DLP 技术的问题。
1. DLP的关键技术是什么?
答：DMD技术，即数字微镜器件。请参考白皮书：http://www.ti.com.cn/cn/lit/wp/dlpa059b/dlpa059b.pdf
2. DLP技术有什么优点和缺点？
答：优势：高分辨率、高亮度、优良的画质、适合多种应用场景。http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/dlp/display-and-projection/display-and-projection-dlp-advantages.page
3. 目前有利用DLP 实现的成熟方案吗？
答：有的，绝大部分数字影院、商务会议、教育行业投影、移动便携式投影采用DLP技术。
4. DLP技术支持那些分辨率？
答：支持多种分辨率，具体请访问：http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/dlp/display-and-projection/display-and-projection-products.page
5. DLP光谱分析的波长范围多大？
答：363-2500nm
6. 投影尺寸是不是想做多大就做多大？
答：投影尺寸与投影距离成正比，但是画面尺寸越大单位面积上的光的强度越小，人眼感觉越暗。
7. 现在短焦DLP模组选什么型号？如何购买？可以提供应用资料吗？
答：请联系光学模组的供应商：http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/dlp/display-and-projection/pico-chipsets/pico-chipsets-optical-module-manufacturers.page
8. TI在降低DLP功耗有哪些突破性进展？
答：整机的功耗大部分是在光源上。最新一代TRP平台能提升20%~30%的光学效率。
第四波问答来袭，关于氮化镓（GaN）的深度总结：
1. Sic可以适用于任何场合吗？
答： SiC通常用于高压(> 600V)大电流的的场合，而GaN用于低压<600V场合。
2. 氮化镓材料的极限频率是多少？
答：GaN的最大开关频率取决于额定功率、散热条件和是否实现软开关等。LMG5200和LMG3410最大开关频率分别高达10MHz和1MHz。在实际应用中，最大开关频率随不同应用而变化，受限于开关损耗和热条件。
3. 氮化镓没有反向恢复？
答：GaN FET本身不具有反向恢复。TI的直接驱动GaN技术不涉及任何Si FET的切换，因此反向恢复损耗为零。
4. 输入有什么方案可以防止过压吗？
答：目前没有集成过压保护，而GaN不具有崩溃效应。然而，TI GaN的设计比常规Si MOSFET具有更高的击穿电压。我们建议在实际应用中，尽量减小寄生参数，以最大限度地减少电压过冲。
5. 氮化镓晶体管有什么优点？
答：GaN FET通常具有低导通电阻、低寄生电容和高切换速度。请参考www.ti.com/gan获取详细信息。
6. 把驱动和GaN管集成到一个片子上，安全性上如何保障？TI在隔离高压和抗干扰上做了采取了哪些措施？
答：1）我们的集成驱动芯片包括过温、过流和UVLO保护，同时驱动芯片靠近栅极和源极。并且我们在设计中进行了HV隔离。2）我们建议在设计时尽量减少电路中的寄生参数。此外，我们会推荐一些滤波方法来抑制高dv/dt引起的噪声问题。
7. 氮化镓的可靠性如何？
答：TI提出了一种全面的方法保证芯片的可靠性。基于JEDEC plus应用的可靠性用于保证GaN的可靠性。请登录http://www.ti.com/lit/wp/slyy070/slyy070.pdf了解我们的可靠性白皮书
8. TI氮化镓MOS管的特性的离散率多大？
答：TI的数据表提供了器件特性的变化。请参考我们的数据手册获得关于离散率的更多信息。
9. 氮化镓mos管的功率可以做的多大？
答：基于GaN的电源功率取决于拓扑结构、额定电压/电流，散热条件、开关频率等。
10. 提高开关频率损耗不会增大么？
答：这取决于电路拓扑和应用。与Si MOSFET相比，采用相同的拓扑结构和设计参数，我们可以通过GaN实现更小的损耗。这使GaN能够工作在更高的开关频率下。