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통합형 위치 센싱을 설계하기 위한 경제적인 옵션

C2000™ Delfino™ TMS320F28379D 및 TMS320F28379S 마이크로컨트롤러(MCU)와 출시 예정인 F280049C 및 F280041C가 사용된 설계를 지원하기 위해, TI는 요즘 널리 사용되고 있는 주요 아날로그 및 디지털 위치 센서 인터페이스용 DesignDRIVE 포지션 매니저(Position Manager) 솔루션을 제공한다.

그림 1: DesignDRIVE 포지션 매니저 솔루션

산업용 드라이브 설계자들은 더 이상 EnDat, BiSS(bidirectional/serial/synchronous), T-Format을 위해 사인/코사인, 리졸버, 절대 인코더 컨트롤러 인터페이스를 직접 개발할 필요가 없게 되었다. 이 포지션 매니저 솔루션은 다양한 기능들을 통합함으로써 시스템 비용을 낮추고 향상된 피드백 성능을 달성한다. 지연 시간을 낮추므로 주요 전류, 속도, 위치 루프의 타이밍을 직접적으로 향상시킨다. 또한 디지털 로직을 MCU로 옮김으로써 기존에 인코더 인터페이스 로직을 집어넣었던 FPGA의 크기를 줄일 수 있어 비용도 더 낮출 수 있다.

현재까지 TI는 DesignDRIVE 개발 키트 하드웨어에 사용하기 위한 포지션 매니저 솔루션을 개발했다. 이 개발 키트는 견고한 서보 드라이브 레퍼런스 디자인이지만, TIDM-SERVODRIVE는 전류 검출, 위치 피드백, 전원 토폴로지를 평가하고 시험할 수 있도록 설계되었다. 단지 위치 피드백 센서로 인터페이싱하는 경우, 다소 비싼 평가 플랫폼이 될 수 있다. 하지만 새로운 포지션 매니저 부스터팩(BoosterPack)™ 모듈은 C2000 솔루션을 사용해 절대 인코더뿐만 아니라 사인/코사인 및 리졸버 센서와 인터페이스를 평가하기 위한 훨씬 더 저렴한 솔루션을 제공한다.

이 부스터팩 하드웨어는 RS-485 인터페이싱 회로를 포함하므로 대부분의 절대 인코더 전송 요구를 충족한다. 실제로 이 보드는 100m 케이블 길이를 지원하는 2개 SN65HVD78 디바이스를 포함한다. EnDat 2.2를 채택한 위치 인코더 인터페이스 레퍼런스 디자인은 케이블 길이 대비 최대 주파수, 지터, 전달 지연 같은 테스트 결과를 포함한다. 원거리 RS-485 통신이 필요하지만 반드시 포지션 매니저 솔루션이 필요하지 않은 경우, 이 새로운 부스터팩 하드웨어를 사용할 수 있다.

그림 2에서 보듯이, 이 보드는 아날로그 사인/코사인 신호를 위한 신호 컨디셔닝 회로를 포함한다.

그림 2: 포지션 매니저 부스터팩 모듈 블록 다이어그램

또한 C2000 포지션 매니저 SinCos 라이브러리는 TMS320F2837x 제품군 용으로 출시되었지만, 2개의 아날로그 신호를 동시에 샘플링할 수 있는 거의 모든 C2000 MCU에 사용될 수 있다. 기존에 제공되는 라이브러리, 새로운 부스터팩 모듈, 호환 가능 C2000 론치패드(LaunchPad™) 개발 키트를 사용함으로써 원하는 사인/코사인 트랜듀서 인터페이스를 손쉽게 개발할 수 있다. 사인/코사인 솔루션을 사용하기 위해서 반드시 CLB(configurable logic block) 가능 C2000 MCU가 필요한 것은 아니다. 하지만 CLB 가능 제품을 사용하면 사인/코사인과 절대 인코더 인터페이스를 동시에 실행할 수 있다.

TI 레퍼런스 디자인
포지션 매니저 부스터팩 모듈을 사용해 원하는 프로젝트를 빠르게 개발할 수 있도록, TI Designs 레퍼런스 디자인 라이브러리의 3개 레퍼런스 디자인을 제공한다.
• C2000 MCU 용의 EnDat 2.2 절대 인코더 마스터 인터페이스 레퍼런스 디자인
• C2000 MCU 용의 BiSS-C 절대 인코더 마스터 인터페이스 레퍼런스 디자인
• C2000 MCU 용의 Tamagawa T-Format 절대 인코더 마스터 인터페이스 레퍼런스 디자인

이들 레퍼런스 디자인은 스키매틱, 레이아웃, BOM, 디자인 가이드를 포함하므로, 산업용 드라이브나 서보 드라이브로 쉽고 빠르게 통합할 수 있다. C2000 controlSUITE™ 패키지나 이 레퍼런스 디자인과 함께 제공되는 설계 키트를 통해 이 새로운 부스터팩 하드웨어로 EnDat, BiSS, Tamagawa T-Format을 지원하기 위한 소프트웨어 프로젝트를 제공한다.