随着制造业的自动化程度不断提高ღ✿ღ✿，以及消费者在家中安装这些自动化系统ღ✿ღ✿，机器人市场将继续增长ღ✿ღ✿。公司纷纷开始在其工厂和仓库中实现制造系统的自动化ღ✿ღ✿，并适应未来机器人与人类进行更多互动的情形ღ✿ღ✿。

　　制造机器人的设计工程师了解ღ✿ღ✿，有数百种不同类型的机器人系统bt核工场ღ✿ღ✿。如图 1 所示ღ✿ღ✿，机器人种类繁多ღ✿ღ✿，从功率只有几瓦的小型辅助机器人到自主移动机器人ღ✿ღ✿、类人机器人以及功率高达 4kW 及更高的重型工业机器人ღ✿ღ✿。

　　图 1.协作机器人ღ✿ღ✿、移动机器人ღ✿ღ✿、类人机器人和工业机器人有各种形状和尺寸,功率级别范围为 10W 至 ≥4kW

　　机器人制造商在开发高级系统时面临几项设计挑战ღ✿ღ✿。上述机器人应用通常使用 48V 电压轨并支持 2kg 至 40kg 的有效载荷ღ✿ღ✿。在设计更高负载时bt核工场ღ✿ღ✿，工程师必须同时考虑机械和设计影响ღ✿ღ✿，以适应更高的功率级别bt核工场ღ✿ღ✿。较高的电流可能会因电磁干扰 (EMI) 或开关损耗过高而导致系统性能低下ღ✿ღ✿。功能安全也是一个重要因素ღ✿ღ✿，因为机器人经常在有人类存在的环境中使用ღ✿ღ✿。无论是在生产车间还是在消费者的家中ღ✿ღ✿，设计能够在必要时安全关闭的系统都非常重要ღ✿ღ✿。

　　借助TIDRV8162等智能单半桥栅极驱动器bt核工场ღ✿ღ✿，您可以灵活地创建能够承受大功率和电压范围ღ✿ღ✿，同时降低 EMI 并符合功能安全标准的集成系统k8·凯发ღ✿ღ✿。

　　我们的智能栅极驱动器采用 TI 的IDRIVE可调栅极驱动电流方案ღ✿ღ✿，可在多个级别的栅极电流中控制 MOSFET 压摆率ღ✿ღ✿。DRV8162 具有 16 种可调的粒度设置（如图 2 所示）ღ✿ღ✿，可控制何时选择 MOSFET 和终端应用ღ✿ღ✿。有关 IDRIVE 的更多详细信息ღ✿ღ✿，请阅读了解智能栅极驱动ღ✿ღ✿。

　　图 2. DRV8162 的 16 个 IDRIVE 设置和可编程的拉电流/灌电流比可省去外部无源器件并简化设计

　　使用方程式 1ღ✿ღ✿，您可以通过 MOSFET 的栅漏电荷 (Qgd) 规格以及 MOSFET 漏极和源极之间最大电压的上升和下降时间ღ✿ღ✿，估算出哪个 IDRIVE 设置更适合您的系统bt核工场ღ✿ღ✿。这些值根据您的系统性能要求而变化ღ✿ღ✿。

　　如果 IDRIVE 不靠近您使用的器件中的栅极驱动设置ღ✿ღ✿，您将需要额外的无源器件（包括栅极电阻器）来实现所需的栅极电流ღ✿ღ✿。这些额外元件增加了总体物料清单成本ღ✿ღ✿，并增加了印刷电路板 (PCB) 的尺寸ღ✿ღ✿，这可能会对协作机器人ღ✿ღ✿、移动机器人和类人关节中的小型设计造成影响ღ✿ღ✿。

　　使用同类半桥栅极驱动器时ღ✿ღ✿，需要使用外部栅极电阻器ღ✿ღ✿，因为它们仅提供固定电流或两到四个分立式设置ღ✿ღ✿。DRV8162 驱动器中的 16 种栅极驱动设置和可编程拉/灌比率让您可以灵活地移除外部无源器件并简化设计ღ✿ღ✿。

　　与三相集成式栅极驱动器相比ღ✿ღ✿，DRV8162 的单半桥架构使其能够更靠近 FETღ✿ღ✿。图 3 展示了两种圆形 PCB 设计ღ✿ღ✿，其中比较了三相与单相半桥实现ღ✿ღ✿。

　　图 3. 采用三相栅极驱动器实现方案的圆形 PCB 设计,左侧是 MCUღ✿ღ✿、驱动器和 FETღ✿ღ✿，右侧是单个半桥设计

　　将栅极驱动器放置在更靠近 FET 的位置可缩短布线长度ღ✿ღ✿，提高信号完整性ღ✿ღ✿，并减少栅极和源极节点上的寄生效应ღ✿ღ✿。更短的路径还有助于降低布线电感的影响ღ✿ღ✿，从而降低振铃和 EMIbt核工场k8·凯发ღ✿ღ✿。

　　此外ღ✿ღ✿，DRV8162 有助于通过 20ns 的死区时间改善系统效率和声学性能ღ✿ღ✿，还有助于扩大工作脉宽调制占空比范围ღ✿ღ✿，从而扩大速度范围ღ✿ღ✿，同时提高电机的可用电压ღ✿ღ✿。更短的死区时间还可以更大限度减少二极管导通损耗ღ✿ღ✿，提高系统效率ღ✿ღ✿，并减少电机电流失真ღ✿ღ✿，从而降低可闻噪声ღ✿ღ✿。这些效果可提高系统的整体性能和效率k8·凯发ღ✿ღ✿。

　　许多机器人与人类并肩作战ღ✿ღ✿，因此在发生电源故障ღ✿ღ✿、电涌或短路时关闭系统至关重要ღ✿ღ✿。在器件扭矩无法预测的情况下k8·凯发ღ✿ღ✿，电机驱动应用出现故障可能会导致危险情况ღ✿ღ✿。由于一些机械在涉及重负载的工业环境中运行ღ✿ღ✿，因此必须能够安全关闭并防止意外启动bt核工场ღ✿ღ✿。

　　国际电工委员会 (IEC) 61800-5-2 标准定义了电路设计中被称为安全扭矩关断 (STO) 的安全功能ღ✿ღ✿，该功能可防止向电机供电ღ✿ღ✿。DRV8162 和 TI 的 DRV8162L 采用了分离电源架构ღ✿ღ✿，可帮助您在系统中实施 STOღ✿ღ✿。

　　在更高功率的设计中ღ✿ღ✿，工程师可以参考适用于集成电机驱动器的 48Vღ✿ღ✿、4kW 小型三相逆变器参考设计(TIDA-010956)ღ✿ღ✿，该设计采用了具有 48VDC输入电压和 85ARMS输出电流的 DRV8162Lღ✿ღ✿。如图 4 所示k8·凯发ღ✿ღ✿，该设计包含建议的 STO 概念ღ✿ღ✿、并联 FETღ✿ღ✿、高功率和单个半桥栅极驱动器ღ✿ღ✿。

　　机器人的现有采用分立式实现来满足安全要求ღ✿ღ✿，这会增加电路板尺寸和物料清单数量ღ✿ღ✿。为了提高各种形状和尺寸的机器人的效率和安全性ღ✿ღ✿，需要使用 DRV8162 这类更小ღ✿ღ✿、更安全的集成式栅极驱动器ღ✿ღ✿。新款智能单半桥栅极驱动器助力设计人员将功率从 10W 扩展到 4kW 及更高ღ✿ღ✿，同时缩小 PCB 尺寸ღ✿ღ✿，提高性能和安全性ღ✿ღ✿，并提供灵活性ღ✿ღ✿，从而在未来多年内加速机器人创新ღ✿ღ✿。凯发k8一触即发ღ✿ღ✿，凯发k8国际(中国)官方网站·一触即发凯发·K8国际-(中国)首页登录ღ✿ღ✿，凯发k8国际(中国)一触即发货物运输ღ✿ღ✿。凯发·k8(国际)-官方网站ღ✿ღ✿，凯发官网入口首页ღ✿ღ✿，城市配送ღ✿ღ✿，