Публикации

Cirus Logic (Apex)

Мощные операционные и прецизионные усилители компании APEX Microtechnology (2008)

     Основанная в 1980 году, компания Apex Microtechnology добилась лидирующих позиций в разработке инновационных интегральных, гибридных схем и модулей, используемых в широкой области промышленных и авиационнокосмических применений, которые нуждаются в мощных прецизионных аналоговых усилителях. Эти усилители используются в приводах электродвигателей, для питания пьезопреобразователей, в источниках питания с программным управлением и других мощных устройствах, требующих прецизионного управления.
     24 июля 2007 года компания Cirrus Logic Inc., лидер в области прецизионных аналоговых микросхем и компонент цифровой обработки сигналов, приобрела компанию Apex Microtechnology.
     Компания Cirrus Logic поставляет мощные усилители под торговой маркой Apex Precision Power™ и сохраняет производство на прежнем месте, поддерживая около 80 продуктов и примерно 1200 потребителей во всем мире.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКЦИИ APEX PRECISION POWER™
     Основные виды продукции, выпускаемой под брендом Apex Presicion Power™:
     1. Мощные операционные усилители;
     2. Импульсные усилители мощности c широтно-импульсной модуляцией (ШИМ-усилители);
     3. Прецизионные усилители.
     Предлагается различное технологическое исполнение усилителей: гибридное исполнение в корпусе и без корпуса (более дешевое) и монолитное (интегральное) исполнение.

Линейные и ШИМ-усилители, выпускаемые по маркой Apex Precision Power
     Продукты Apex Precision Power™ демонстрируют еще один этап интеграции в производстве мощных и сверхмощных интегральных и гибридных операционных и импульсных усилителей. Интегральное и гибридное исполнение приборов обеспечивают значительно большую надежность, чем традиционные устройства, выполненные на дискретных элементах.
     Само предприятие сертифицировано по стандарту менеджмента качества ISO9001, а его продукты соответствуют военному стандарту США MIL-PRF-38534 класса Н.
     Компоненты Apex Precision Power™ являются высокофункциональными устройствами, обладают уникальными техническими характеристиками, разработаны для применений в жестких условиях внешней среды, работают в широком температурном диапазоне от -55°С до +125°С.
     Применение устройств Apex Precision Power™ упрощает проектирование устройств и одновременно повышает их надежность. Использование данной продукции позволяет значительно снизить количество компонентов в схеме и, тем самым, позволяет сократить время, затрачиваемое на разработку и тестирование. Многие из компонентов Apex Precision Power™ дают возможность найти решение там, где другие варианты либо дорогостоящи и экономически нецелесообразны, либо вообще не реализуемы.

Применение усилителей Apex

МОЩНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
     Основные характеристики мощных операционных усилителей Apex Precision Power:
     • Высокая линейность: работа в классе А-В;
     • Широкий диапазон напряжения питания;
     • Высокое значение выходного тока;
     • Высокая экономичность - малый ток покоя;
     • Рабочий температурный диапазон от -55°С до +125°С;
     • Изолированный корпус.

Типовые схемы применения мощных операционных усилителей Apex

Мощные операционные усилители Apex

Мощные операционные усилители Apex (продолжение)

МОЩНЫЕ ШИМ-усилители
     Основные характеристики мощных операционных усилителей Apex Precision Power:
     • Работа от однополярного источника питания;
     • Широкий диапазон напряжения питания;
     • Высокое значение выходного тока;
     • Управление ограничением тока;
     • Внутренний или внешний тактовый генератор;
     • Аналоговое или цифровое управление;
     • Высокая надежность - три схемы защиты;
     • Высокие частоты работы до 500кГц.

ШИМ-усилители Apex

БЕСКОРПУСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
     Бескорпусные усилители выпускаются с целью снижения стоимости продукции. В целом общее снижение стоимости достигает 75% по сравнению с гибридными компонентами. Бескорпусные усилители также производятся двух типов линейные (операционные) и ключевые (ШИМ-усилители). Обозначения бескорпусных усилителей начинается с буквы M, например MSA240KC.

Бескорпусные операционные и ШИМ-усилители Apex

ПРЕЦИЗИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Прецизионные усилители Apex - Лого     Прецизионные усилители - отдельная группа усилителей, выпускаемая преимущественно для устройств высокоточных перемещений, основанных на пьезо- или электродвигателях. Данную группу усилителей отличает высокая мощность, скорость нарастания выходного сигнала и высокое рабочее напряжение. В прецизионную группу входят как операционные усилители, так ключевые ШИМ-усилители.
     К прецизионным усилителям относятся следующие мощные операционные усилители: PA60, PA75, PA86, PA69, PA78, PA79, PA240, PA241, PA243 и ШИМ-усилители: SA56 и SA305.

     SA305 - драйвер для управления трехфазными бесколлекторными электродвигателями
Драйвер SA305 Apex     В настоящее время компания Apex применяет свой богатый практический опыт в силовой и аналоговой технике для проектирования высокоточных ИС, способных управлять трехфазными двигателями. SA305 является первым продуктом компании, предназначенным для приводов бесколлекторных электродвигателей. Данная ИС отличается использованием широтно-импульсной модуляции для получения высокого КПД. В качестве источника ШИМ-сигналов могут выступать как микроконтроллеры, так цифровые сигнальные процессоры.
     SA305 является интегральной силовой схемой со встроенной защитой, способной обеспеить работу двигателя мощностью до 300Вт. Драйвер состоит из трех независимых полумостов, обеспечивающих выходной ток 5А, при использовании промышленного напряжения питания 60В. Независимое функционирование полумостов обеспечивает раздельное управление верхними и нижними полевыми транзисторами. Все шесть полевых транзисторов в устройстве могут управляться ШИМ-импульсами независимо друг от друга. Кроме того, SA305 имеет хорошую защиту. Эта единственная ИС для управления бесколлекторными электродвигателями с контролем тока всех трех фаз. Возможность общей экономии размера и веса устройства обеспечивается эффективностью применения широтно-импульсной модуляции. Использование метода коммутации сводит к минимуму рассеиваемую мощность. В результате отпадает потребность в использовании внешних крупногабаритных радиаторов.
     Кроме того, двигатель и его управляющая система будут функционировать с меньшим нагревом, что увеличит надежность системы при длительной эксплуатации. Помимо этого, вследствии высокой частоты коммутации (до 500кГц) используются небольшие фильтрующие компоненты. SA56 выпускается в 23-выводном корпусе с выводами, смещенными относительно друг друга. Тепловая площадка корпуса соединена с массой ИС.
     Области использования:
     • Промышленная автоматизация;
     • Аэрокосмическая промышленность;
     • Медицинская техника;
     • Военная промышленность.
     Применения:
     • Управление бесколлекторными электродвигателями постоянного тока мощностью до 300Вт;
     • Робототехника;
     • Управление позиционированием.
     Основные характеристики драйвера управления трехфазными бксколлекторными двигателями SA305:
     • Напряжение питания от 12 до 60В;
     • Выходной ток 5А, в импульсе 200мс - 10А;
     • Частота ШИМ до 100кГц;
     • Обеспечиваемая мощность до 300Вт.

Типовая схема применения драйвера SA305 Apex

     SA56 - монолитный ШИМ-усилитель для управления электродвигателями
Монолитный ШИМ-усилитель для управления электродвигателями SA56 Apex     Новый монолитный ШИМ-усилитель с выходным током 5А и напряжением питания 60В. SA56 обладает повышенной мощностью, которая позволяет управлять широким спектром двигателей постоянного тока и шаговыми двигателями мощностью до 250Вт. Использование широтно-импульсной модуляции позволяет минимизировать тепловые потери. Применяя данную однокристальную микросхему, разработчики могут использовать в своих устройствах сложные алгоритмы управления двигателями. При этом нет необходимости в привлечении опытных специалистов по аналоговой и силовой схемотехнике.
     SA56 позволяет управлять двигателями мощностью от 250 до 500Вт. При этом выигрыш по сравнению с другими доступными ШИМ-усилителями составляет примерно 50%. Следующим важным преимуществом является возможность выбора между использованием аналоговых или цифровых сигналов управления. В режиме цифрового управления SA56 совместим по уровню входного сигнала с уровнем ТТЛ и КМОП. При аналоговом управлении встроенный ШИМ-генератор и компаратор преобразуют входное напряжение в управляющие ШИМ-сигналы, определяющие направление и скорость вращения.
     Для производства SA56 используется технологический процесс, комбинирующий биполярные и КМОП схемы управления в одном корпусе с силовыми ДМОП цепями. Эта уникальная ИС также содержит в себе схемы защиты, такие как: схема защиты от короткого замыкания, схема мониторинга выходного тока и программируемая схема ограничения тока.
     Наличие всех вышеописанных схем в одном кристалле упрощает разводку печатной платы устройства и уменьшает общее количество компонентов привода. При проектировании аэрокосмического, медицинского и тестового оборудования можно значительно сократить необходимую площадь печатной платы.

Блок схема ШИМ-усилителя SA56 Apex
     ШИМ-усилитель SA56 выпускается в 23-выводном корпусе с выводами, смещенными относительно друг друга. Тепловая площадка в корпусе соединена с массой ИС.
     Области использования:
     • Аэрокосмическая промышленность;
     • Военная промышленность;
     • Медицинская промышленность.
     Применение ШИМ-усилителя SA56EX:
     • Управление двигателями постоянного тока мощностью до 250Вт;
     • Управление шаговыми двигателями;
     • Управление соленоидами;
     • Схемы компенсации вибрации и активных шумов;
     • Звуковоспроизводящая аппаратура;
     • Управление промышленным оборудованием.

Таблица соответствия усилителей Apex продукции Texas Instruments и Burr-Brown

     В планах компании начать разработку и производство новой линейки высокоточных источников опорного напряжения, предназначенных для применения как в промышленном оборудовании, так и в военных и авиационных разработках.