安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉設(shè)計(jì)示例

電機(jī)驅(qū)動(dòng)級(jí)是許多工業(yè)工藝中的關(guān)鍵元件，尤其在注重安全性的環(huán)境中更為重要。許多機(jī)器人在與人類協(xié)同工作時(shí)依賴電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，當(dāng)檢測(cè)到潛在的危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，必須采取適當(dāng)措施，安全地關(guān)閉系統(tǒng)。某些情況下（如表 1 所列示的情況），可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)突然進(jìn)入危險(xiǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉電路是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。每個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都包含一個(gè)功率級(jí)電路，該電路通常包括柵極驅(qū)動(dòng)器、電源軌，還可能包括隔離元件。使用電壓監(jiān)控 IC 來(lái)監(jiān)控柵極驅(qū)動(dòng)器和功率級(jí)的電源軌，對(duì)確定系統(tǒng)的功能安全等級(jí)至關(guān)重要。圖 5 是一個(gè)滿足 SIL 2 或 PL d 等級(jí)的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉系統(tǒng)方框圖的示例。

在圖 5 中，可以看到電壓監(jiān)控的多種應(yīng)用場(chǎng)景：24V 電源的監(jiān)控，以及功率級(jí)中用于 MCU 或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的各種隔離輸入的監(jiān)控。這些電壓監(jiān)控方案的硬件容錯(cuò)為零。然而，通過(guò)使用 TPS3762 的窗口電壓監(jiān)控功能及其 BIST 特性，即使在這種情況下，系統(tǒng)仍然能夠滿足 SIL 2 或 PL d 等級(jí)的要求。