?光耦配合精密電阻在AI設備安全扭矩控制(STO)中的應用
在AI設備安全扭矩控制(STO)系統中,信號隔離與精確控制的協同實現是確保設備安全運行的關鍵。平尚科技針對安全隔離需求開發的光耦與精密電阻組合方案,通過0.1%精度的采樣電阻和3750Vrms隔離電壓的光耦配合,在-40℃至+105℃溫度范圍內實現±0.5%的電流采樣精度,為STO系統提供可靠的安全隔離保障。該方案采用AEC-Q200標準的精密電阻,溫度系數控制在±25ppm/℃以內,配合高速光耦的0.5μs傳輸延遲,確保安全信號在2μs內完成檢測和響應。

在實際應用中,這種安全隔離方案展現出顯著優勢。工業協作機器人的關節驅動模塊采用該方案后,STO響應時間從傳統的5μs縮短到2μs,安全等級達到SIL3標準。伺服電機的安全扭矩控制回路中,精密電阻將電流采樣誤差控制在±0.2%以內,配合光耦的CTR穩定性(±5%偏差),使安全保護的誤動作率降低到0.001%以下。平尚科技通過創新性的溫度補償算法,將系統在整個工作溫度范圍內的精度偏差控制在±1%以內,雖然成本比普通方案高40%,但使設備的安全可靠性提升5倍。

在電路設計方面,平尚科技提出三重保護機制。第一級采用精密電阻進行精確的電流采樣,確保信號采集的準確性;第二級使用高速光耦實現電氣隔離,防止高壓竄入低壓控制回路;第三級通過冗余設計,采用雙通道采樣和比較器校驗,確保安全保護的可靠性。這些設計雖然增加了系統復雜度,但將安全保護的失敗概率降低到10^-9以下,滿足功能安全最高等級要求。針對不同的安全等級需求,平尚科技提供差異化解決方案。對于SIL2等級應用,推薦使用±0.5%精度的電阻和3000Vrms隔離光耦;對于SIL3等級要求,則采用±0.1%精度電阻和3750Vrms隔離光耦的組合;對于特殊環境應用,還可提供帶濕度防護涂層的增強型方案。這些方案根據具體的安全要求和成本預算,提供最適合的技術選擇。

制造工藝方面,平尚科技采用真空濺射技術制備電阻薄膜,確保阻值精度和溫度穩定性。通過自動化的測試系統對光耦的CTR值進行分選匹配,確保批次一致性。所有產品都經過100%的老化測試和溫度循環測試,只有完全符合要求的產品才能交付使用。

安全可靠性是AI設備的核心要求。平尚科技通過光耦與精密電阻的協同創新,為安全扭矩控制系統提供了可靠的隔離保護方案。隨著工業安全要求的不斷提高,這種注重安全可靠性的設計理念將成為智能設備發展的重要方向。