在现代机器人设计中，头部，颈部和四肢的任何运动都需要各种电动机的支撑，例如传统的旋转电动机，步进电动机，线性电动机和其他特殊电动机，但是这些电动机是受驱动和控制的。要求不同，如何为各种电机实现精确的控制解决方案？如何以最低的功耗控制它们？对于设计师而言，这通常是一个巨大的挑战。本文将详细讨论在实施高压电动机控制系统的每个核心子系统时应注意哪些问题。高压交流（HVAC）电动机，工业逆变器或高压永磁无刷电动机是高压系统的一些示例，通常根据其功率进行分类。尽管它仍然是最常见的，但也出现了其他类型的电动机，例如带有各种内置激励器的线性电动机和齿轮箱电动机。数字电动机控制解决方案可以精确控制这些机械驱动机构的位置，速度和扭矩。这种大型机械驱动机构中的MOSFET通常具有超过600V的容量。例如，TI的栅极驱动解决方案TPS2829是同相高速MOSFET驱动器。与反馈环路中的TLV3501比较器结合使用时，这些系统中的门可以进行数字控制。此外，TI的MOSFET驱动器（例如UCC37321或UCC37323）可以直接驱动小型电动机或驱动功率器件，例如MOSFET或IGBT。高压电动机控制系统的主要设计注意事项高压电动机控制系统的核心子系统包括：控制器，隔离器，控制器接口和运动反馈。控制器：TI还提供了一系列控制处理器解决方案，从超低功耗MSP430微控制器到基于ARM7的TMS470处理器和C2000数字信号控制器（DSC）。适当的控制器可以优化电动机驱动的效率，提高可靠性并降低整体系统成本。 C2000控制器的32位DSP级性能和针对电机控制进行了优化的片上外设使用户能够轻松实现高级算法，例如三相电机的无传感器矢量控制。 C2000系列控制器（从低成本的F28016到业界第一个浮点DSC TMS320F28335）保持软件兼容性。隔离度：TI的数字隔离器具有逻辑输入和输出缓冲器。他们使用二氧化硅进行隔离，并提供4kV隔离。与隔离电源一起使用时，这些设备可以阻止高压，隔离接地并防止噪声电流进入本地接地并干扰或损坏敏感电路。控制器接口：对于许多系统而言，RS-232或RS-422就足够了。 RS-485信令可以与某些协议捆绑在一起，例如Profibus，Interbus，Modbus或BACnet，每种协议都可以满足最终用户的特定需求。有时，为了满足网络需求，首选控制器局域网（CAN）或EtherNet / IP（工业协议）。 M-LVDS是可以降低功耗的替代方案。使用外部电路进行运动反馈：隔离式Delta-Sigma调制器（AMC1203 / AMC1210）非常适合分流测量，以消除毛刺并提高电流反馈分辨率。此外，INA19x（x = 3至8）和INA20x（x = 1至9）为低端和高端电流分流器监控提供了宽共模电压。霍尔效应或磁性传感器通常在测量超过10A的电流时会更有效，并且可以固有地提供隔离。推荐使用ADS1204，ADS1205和ADS1208这三种器件。为了通过3.3V或5V电源将±10V（20Vpp）信号连接到ADC，可以使用INA159电平差动放大器。诸如ADS7861 / ADS7864或ADS8361 / ADS8364的ADC可以提供4通道或6通道同时电流采样。