시스템 분할

서보 드라이브의 계단식 제어 루프는 일반적으로 강화 절연 경계로 분리된 최소 2개의 회로 보드에 걸쳐 있습니다. 이 절연 경계로 인해 소위 "핫 사이드"와 "콜드 사이드"라고 하는 것이 만들어집니다. 핫 사이드는 모터에 가장 가깝고 모터에 전원을 공급하는 고전압 부품을 포함합니다. 콜드 사이드는 절연의 반대쪽에 있으며 일반적으로 제어 장치를 고정합니다.

모터 드라이브의 다양한 제어 루프의 모듈식 특성은 절연 경계를 넘어 시스템을 분할할 때 많은 가능성을 제공합니다. 그림 2, 그림 3 및 그림 4은(는) 서보 드라이브의 몇 가지 가능한 분할을 보여줍니다.

그림 2은(는) 절연 경계로 분리된 두 개의 시스템 온 칩(SoC)이 있는 2칩 솔루션을 보여줍니다. 이 분할을 흔히 분산 제어 아키텍처라고 합니다. 이 아키텍처의 이점은 전체 루프가 전력계 보드에서 실행되기 때문에 자속 기준 제어 루프가 모터로부터 입력을 얻어 전류를 반환하는 총 시간이 짧다는 것입니다.

그림 3도 2칩 솔루션을 보여주지만 이번에는 두 SoC가 모두 제어 보드의 콜드 사이드에 있습니다. 제어 루프는 두 개의 SoC로 분할됩니다. 하나는 알고리즘 처리를 담당하고 다른 하나는 애그리게이터 역할을 하며 절연 경계에 펄스 폭 변조기(PWM)를 제공합니다. 단일 보드에 모든 제어 논리가 결합된 시스템 분할을 흔히 중앙 집중식 제어 아키텍처라고 합니다. 이 아키텍처의 이점은 저비용 전력계 보드가 가능하다는 것이지만 그림 2에 표시된 분할과 동일한 성능 수준을 유지하려면 두 SoC 간의 고속 인터페이스가 필요합니다.

그림 4에서 PWM 및 모션 프로필 생성(일반적으로 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)에 의해 처리됨)을 포함한 전체 제어 루프는 콜드 사이드의 단일 SoC에 통합됩니다. 이 아키텍처는 통합을 통해 훨씬 더 많은 비용을 절감할 수 있으며 SoC 간의 인터페이스와 관련된 지연 시간을 제거합니다.