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ST赋能运动操控/智能工业

近日,ST公司Power Discretes及Analog Sub产品部的市场及应用资深总监Francesco Muggeri来京,介绍了面向智能工业的解决方案。智能工业需要元器件支撑当前

  近来,ST公司Power Discretes及Analog Sub产品部的商场及运用资深总监Francesco Muggeri来京,介绍了面向智能工业的解决计划。

 智能工业需求元器材支撑

  当时,咱们正面对从工业到智能工业的革新,第四次工业革命的特点是运用网络物理体系、通讯、物联网和选用涣散式的决议计划,需求更多智能和认识,更高效,有更多衔接,更安全。

  ST丰厚的产品供给一切要害运用的中心。例如有电机操控所用的体系级封装(SiP)电机驱动器和装备MCU的电机驱动器,工业机器人用栅极驱动器,工厂主动化用电流阻隔IPS(智能电源开关)和彻底完整性等级IPS,进程操控用IO-Link芯片和射频sub-GHz芯片,传感器方面有环境传感器和IMU(惯性运动单元)等。

  总归,ST具有逾 30 年的工业运用开发经历;具有深化的运用常识,有助于优化产品和体系级解决计划;有职业抢先的立异技能,供给广泛的产品系列,产品包含传感器、信号调度、通讯IC、MCU(微操控器)、电机操控和履行、电源办理等。

  ST元器材总的发展方向是,在 “摩尔定律”小型化方面,ST芯片的线宽特征尺度不断缩小;在“逾越摩尔定律”的多元化方面,ST有CMOS、BCD、MEMS、功率晶体管、分立式二极管等工艺/产品。二者结合,公司可推出高附加值的SoC和SiP解决计划。

  例如在SiP方面,可把MCU、电气阻隔、电机操控、功率晶体管等组合起来,集成在规范尺度的封装中。ST的一大骄傲壮举是集成了功率晶体管和电机操控的powerSTEP芯片,功率密度可高达500W/cm2!

  智能工业的运用形形色色,包含猜测性保护、封装、智能农业、健身设备、车床东西、物流等,详细运用琳琅满目,比如:主动辨认缺点、驱动器微型化、长途保护、猜测性保护、长途监控、主动优化、辨认和保护东西等。

  它们所需求的技能也许多,比如质量操控图画传感器、电机的集成操控、衔接性(有助于完成双向数据记载)、板载集成挨近传感器、惯性和环境传感器、有线或无线分布式履行器、SoC(操控和电源)、用于步进电机的智能微履行器等。

  可是万变不离其宗,离不开MCU、电机操控、电气阻隔、功率晶体管、传感器等。在此,Francesco Muggeri先生首要介绍了ST的三大类芯片的最新动向:运动操控与功率,通讯,传感。

  运动操控与功率

  ST有功率晶体管、电机操控和MCU组合。

  其间,STSPIN系列是紧凑、高效、牢靠的电机驱动器,有系列产品:STSPIN800系列合适3D 打印、舞台照明;STSPIN200系列合适电子气门和电子门锁;STSPIN32系列合适机械臂、 电动东西、工业主动化和操控。

  明星产品有STSPIN233和STSPIN830。前者的集成度更高,作业电压规模更大,并有全套保护功用。后者的尺度小、重量轻,能够平稳、安静地运动,功率更高,牢靠性强,具有多功用操控。

  图:用STSPIN电机做成的3D打印机,正在打印一个外部润滑的小火箭壳

  片上电气阻隔方面,ST有各种组合计划,用于传感器、接口、运动操控、电源办理。ST的共同之处:一是有异构集成的体系级封装(SiP),能够进步体系稳健性、安全性和牢靠性;别的有磁阻隔栅极驱动器,符合UL(美国保险商实验室)、IEC(世界电工委员会)和DVE(德国电器电子协会)的规范规范。

  栅极驱动方面首要有STDrive系列栅极驱动器,可用于电动/混合轿车、1200V逆变器、服务器或UPS、压缩机、太阳能设备等。新产品有STGAP2S和STGAP2D,具有电气阻隔、高集成度、全套保护功用;PWD5F60具有极高的瞬态抗扰性,和高的电流才能、高功率,具有紧凑型规划和快速开关频率。

  适用于工厂主动化的电源设备方面,ST有牢靠性高、紧凑、本钱效益高的功率分立器材。其间IGBT用于太阳能和工业泵等;IPM- SLLIMM用于工厂主动化和工业空调等;Acepack系列功率模块,可用于机械臂、工业用驱动器、工业主动化和操控等。新产品有SLLIMM,具有多种技能集成,产品品种丰厚,高结温(175℃);另一系列ACEPACK的特点是尺度更小、紧凑,具有灵活性和可扩展性,高功率,可进步设备牢靠性和生命周期。

  通讯

  特点是可用智能化的方法衔接和驱动工业传感器和履行器。

  ST的L6360和L6362A,符合IO-Link规范,用于数字传感器和履行器的驱动器,还可用于可编程逻辑操控器(PLC)的I/O(输入/输出)。L6362A的特点是:1.用于IO-Link的主机和设备,以及通用型收发器。2.简略且兼容(通用):无需特别电缆,与现有的网络彻底兼容,无需现场总线;3.高功用型:高性能进程数据传输,主动参数设置和扩展确诊。4.供给过错检测和校对功用,轻松处理。

  智能功率开关(IPS),比如ST的IPS160H,首要用于PLC,还有工厂主动化I/O外设,计算机数控(CNC)机床,各类电阻负载、电感负载和容性负载等。PS160H的特点是:1.是单个上桥臂开关,具有面向安全完整性等级 (SIL2和SIL3)兼容体系的保护和确诊功用。2.作业电源电压规模高达60V,专门规划用于满意安全完整性等级体系的运用要求。3.具有自我保护和负载安全操作,并供给扩展的确诊信号,以完成各种运用操控。

  在用于工厂主动化的通讯解决计划方面,ST有驱动、衔接和接口三类产品。符合的三类产品:1.支撑IO-Link的系列产品,可用于工业传感器、进程操控。2. IPS系列,可用于可编程逻辑操控、工业PC外设I/O、数控机床、适用于各类负载的驱动器。3.支撑KNX协议的产品可用于智能楼宇。新产品方面,IPS4260的作业电压规模大,兼容多重规范,具有全套保护功用,支撑多项工业规范。STKNX01可削减功耗,有广泛的确诊功用,具有紧凑型规划,选用磁阻隔。

  无线衔接/RF方面,有超低功耗蓝牙和sub-GHz无线传输,衔接丈量外表、传感器至云端。

  在工厂主动化的IO-Link方面,用于PLC的解决计划如下图,可完成IO-Link的分布式传感器节点衔接。

  此外,运用KNX协议的双绞线收发器IC较适用于智能家居衔接。

  传感

  ST高精度的运动传感器将超卓的精度、稳健性和10年运用寿命融于一体,符合工业4.0要求。

  加速度计和传感器彼此符合,可进行轰动监控、振荡操控、环境感应(压力、湿度和温度运用),可用于机械臂、猜测性保护、工业主动化和操控等。

  详细地,新的IIS3DWB的要害特性与优势是:有3D轴–16g满标规模,数字输出,超宽带宽(最小5k Hz),超低噪音,作业温度高达105℃。另一LIS2DW12的特点是:更低的功耗,在不同时刻和温度条件下坚持稳定性,尺度小、易于拼装,高性能、高精度。

  依据客户的需求,ST可供给强壮的产品组合,可随时衔接。典型的集成产品,比如ISM330DLC 6x IMU(惯性丈量单元),具有宽带宽。IIS2DH加速度计的特点是宽带宽、超低功耗。IIS2MDC磁力计是低噪音、 低功耗。

猜测性保护的运用事例

  典型的运用事例是猜测性保护,选用了传感、通讯、MCU等产品,ST有评价板STEVAL-IDP005V1作为基准渠道,用于感测机械振荡、温度、电磁等工况,以发现异常,如下图。

  下图是现场演示的电机猜测性保护实例及开发板(赤色圆圈内)。

  小结

  ST有面向智能工业的系列新品,包含运动操控与功率、通讯和传感技能三大类。此外,ST具有深化的体系和运用常识,并能为客户供给全方位的评价和生态体系东西,以协助客户缩短产品问世时刻。

  那么,讲了这么多,最该记住哪三样产品呢?1.马达驱动类的STSPIN830;2.通讯类的IO-Link计划;3.集成了传感器模组、通讯芯片、MCU等的评价板——STEVAL-IDP005V1。

  图:根据STM32 MCU的手电钻开发板

  图:Speedy Board 2.0开发板,可用于3D打印机

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