随着市场对高精度、高性能电机控制技术的不断追求，旋转变压器作为其核心部件之一，其准确测量角度位置和速度的能力尤为重要。 然而，旋转变压器驱动电路的特殊要求一直是行业发展的技术瓶颈。为了解决这一挑战，纳芯微最近发布了一款新的NSOPA240x系列操作放大器，旨在简化电路设计，提高系统的鲁棒性，为旋转变压器驱动应用带来创新的解决方案。 旋转变压器作为一种电磁传感器，可用于准确测量角度位置和速度，广泛应用于工业电机控制、伺服器、机器人、电动和混合动力汽车的动力系统单元。特别是在电动汽车中，旋转变压器可以为电机控制算法提供准确稳定的位置信息，这对确保电动汽车在各种驾驶条件下的理想性能至关重要。旋转变压器通过其独特的工作原理，可以实时准确地反馈转子的角度和速度，使电动汽车的电机控制算法能够准确地调整电流输出，实现平稳的驾驶和即时响应。此外，旋转变压器具有耐高温、机制简单可靠、尺寸小、成本低的优点，能够满足电动车紧凑的设计需求，降低整体成本。 旋转变压器驱动电路的设计在实际应用中面临着许多挑战。首先，为了确保为旋转变压器提供稳定的激励信号，需要满足高电流输出和高压摆率的要求。其次，简化电路设计，提高系统的鲁棒性也是工程师面临的一个重要问题。此外，复杂的噪声环境和严格的安全要求也给设计带来了更多的困难。 纳芯微NSOPA240x大电流输出操作放大器产品以其优异的高增益带宽和压摆率，以及连续的高输出电流驱动功能，满足了旋转变压器初级线圈对低失真、高振幅激励的严格要求。更重要的是，NSOPA240x集成了热关节和过流保护，不仅优化了电路设计，而且降低了系统成本，显著提高了整个系统的可靠性和性能。 NSOPA240x产品系列的车规水平符合AEC-Q100 Grade 1的可靠性要求可以在-40~125℃的恶劣环境中工作。不同的通道版本满足客户的不同需求。相应的单通道有TO252-5包装，双通道版本有HTSOP14包装，如下表所示   大电流输出能力 适应各种旋转原边线圈的驱动 输出电流能力和输出振幅是衡量功率放大器驱动能力最重要的指标之一。负载电流与输出振幅之间的关系直接决定了驱动放大器上的耗散功率。旋转变压器的励磁原边线圈通常很低 (直流电阻)通常小于100Ω，所以驱动线圈需要很强的电流输出能力，最高可达200ma。NSOPA240x设计为最高400ma连续输出电流能力，完全满足各种旋转变压器的驱动要求。 输出压力摆动率高 确保原边线圈的激励信号不失真 压摆率是反应操作放大器动态响应性能的重要性能指标之一。正弦信号不失真的最低要求如下公式所示: 对于不同类型的旋转变压器，激励信号的范围和频率要求不同。以7Vrms和10kHz的激励信号为例，根据上述公式的计算结果，保证不失真所需的最低压摆率为0.6 V/μ约s.NSOPA240x压摆率为5.5 V/μs,，可满足旋转变压器驱动的大部分应用需求。 集成限流保护、过热保护 提高旋转系统的可靠性，降低复杂性和成本 必须有完善的保护措施来选择旋转变压器原侧驱动端的数百ma级功率级别，否则会因过热等原因对系统造成严重威胁甚至烧毁。NSOPA240x集成了热关节的保护功能。当芯片温度超过173℃时，通过OTF/SH_DN状态指示热关断事件发生。为防止反复触发，过温关闭功能具有温度滞回，结温需要回落到155℃，设备才能重新使用，OTF/SH_DN引脚状态也发生了变化，表明热关事件停止。 如下图所示，NSOPA240x可为客户提供系统级功能安全，并可同时指示短路到电源，短路到地。 此外，芯片中的每个输出都限制了PMOS(高侧)和NMOS(低侧)输出晶体管的流量，因为过流可能发现在上管或下管中。并配备两个专用引脚(如图红框所示)，可用于区分上管过流或下管过流，对应短路到地、短路到供电电压的应用场景。当输出电流回到正常值时，指示引脚同步释放，使系统能够轻松应对ISO16750标准中规定的短路测试场景