检验电机控制和太阳能逆变器性能的下一个标杆

 ADI公司日前宣布针对精密控制应用开发，推出新一代混合信号控制处理器ADSP-CM40x。这款处理器搭载了一枚240MHz浮点ARM Cortex-M4处理器，并集成了精度达13.6ENOB的双通道16位ADC和全面的SINC滤波器实现模式，使其可以直接与用于分流电阻式电流检测系统架构中的隔离式Σ-Δ型调制器(AD7400A/AD7401A)接口，从而节省用FPGA实现同一功能所需要的成本和工程资源。
作为主要面向电机控制和太阳能逆变器市场的混合信号控制器产品，ADI市场经理张松钢特别分析了上述两个市场的一些发展趋势，包括：

为了让工业系统的成本更低，并在电力基础设施中实现更具价格优势的平价电网，对于高性能和高可靠性的电机控制系统及光伏逆变器的需求正在变大；

目前电机市场上70~80%的感应电机能耗过高，政府引领的对高效率系统的需求将迫使电机技术向永磁电机迁移；

不断增长的人工成本推动工厂向自动化和机器人方向发展；

电机控制从模拟控制向数字控制的迁移可实现更高的控制精度；

可持续发展的分布式发电技术正不断地推动逆变器设计的创新；

为使工程师能够采用标准的MATLAB和Simulink模型设计来优化和重复使用电机控制系统，缩短整体设计时间，ADSP-CM40x系列允许工程师借助MATLAB和Simulink软件，直接将他们的设计插入基于模型设计的环境之中，使得从系统建模到控制器部署，再到验证和认证的整个流程都井井有条，从而能够以更快的速度开发出能效比更高的系统。

除了高精度ADC、SINC滤波器、MATLAB/Simulink软件支持外，张松刚还将谐波分析引擎(HAE)、PWM控制和PFC功能列为ADSP-CM40x具备的另外三项优势。例如，为适应未来光伏逆变器的基本功能需求，美国已率先要求对由太阳能电池板螺丝松动引起的电弧进行监测。因为当有电弧产生时，电流侧会有不同的频谱反应，谐波分析引擎可以很清楚的判断出上述异常情况。ADSP-CM40x还同时保留了3个PWM控制单元，每个PWM单元支持4个输出通道，从而可支持20个专用输出口，具有可驱动下一代功率器件(包括IGBT、SiC和GaN)的能力。
目前，ADI提供2套系统评估板，分别为面向电机控制应用的16个输入通道开发平台，和面向光伏逆变器的24个输入/输出通道的开发套件。其中，在面向电机控制的高压功率板上ADI还提供了PFC功能选项，张松刚预测说，利用电源管理中的功率因数校正来实现更高能效，将是未来电机控制中的必选项。

此外，为适应中国市场特殊需求，ADI还在充分征求国内客户意见的基础上，在ADSP-CM40x产品中添加了编码器、分频、外部存储器扩展接口以及GPIO等功能模块，意在以此冲击包括电机控制和光伏逆变器在内的市场。