伺服驱动功能框图

伺服是按控制命令的要求，对功率进行放大、变换以及调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置能被控制得非常灵活、方便。

目前市场上伺服驱动的功能需求一般如下：

1.通用伺服驱动为 ARM + FPGA 架构， MCU 与 FPGA 通过并口通信；

2.电流环，脉冲分频输出由 FPGA 处理，电流环频率一般为 8K / 16K；

3.MCU 处理速度环与位置环，并做 RC 滤波，同时与系统周边进行数据通信；

4.一般为单电阻相电流采样，会外挂 16bit 带 ΣΔ 的 AD 模块。

伺服驱动器大体可以划分为功能比较独立的功率板（强电部分）和控制板（弱电部分）两个模块。

控制板是电机的控制核心，也是伺服驱动器的技术核心控制算法的载体。控制板通过相应的算法输出 PWM 信号，作为功率板的驱动信号，来改变逆变器的输出功率，以达到控制三项永磁同步电机的目的。目前主流的伺服驱动器一般采用 ARM + FPGA 架构，其优点是可扩展性强，同时可以实现比较复杂的控制算法。

以上我们发现伺服驱动对 MCU 的性能要求比较高，还需求 MCU 有丰富的外设用来做数据交互。那么对于信号接口的保护就十分重要。

针对静电放电、浪涌、脉冲等对信号接口可能造成的伤害，雷卯推出了相应的保护方案

1.RS485 浪涌滤波保护方案

方案优点：采用多路集成器件保护，可以保证信号完整性的同时，可滤除杂讯， 通过静电测试。

满足：满足IEC61000-4-2，ISO10605-2 等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。

2.CAN静电滤波保护方案

方案优点：采用多路集成器件保护，电容<50PF，可以保证信号完整性的同时，可滤除杂 讯、通过静电测试。

满足： IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。 SMC24 通过汽车级AEC-Q101认证。

3.100M网口防雷保护方案

方案优点：用于室外的100M网口浪涌保护，本方案采用二级防护,可靠工作，保证信号高温完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。

IEC61000-4-5 10/700μs，40Ω，6kV，±5次,千兆网口拓展4个端口即可。

4. I²C接口隔离与静电保护方案

5.SPI接口隔离与静电保护方案

6.GPIO静电保护方案

方案优点：可以采用普通低电容集成器件防静电，

满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。 单路的0402封装器件可选。

7.USB2.0静电保护方案

方案优点：USB2.0提供500Mbps的传输速度，本方案采用单颗器件防护,节约空间， 保证信号完整性，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV

如对Vbus有过流要求，需配PTC保护。

8. 电源浪涌防雷保护方案

该方案特点是可以保护到4KV的浪涌，残压水平经测试在40V左右，后端LDO的耐压水平需要比较大的余量。

防雷保护讲究分层分级，雷击浪涌一层一层分解，降低到最后的TVS身上，就可以安排保护IC了。

GDT 用于防大浪涌，大雷击，因为属于开关型保护器件，测试过程中会有续流，所以需要用MOV压敏来阻断需求。

GDT陶瓷放电管防雷速度比较慢，残压很高100V 以上，所以需要用TVS继续降压。

但TVS的反应速度很快，如果和GDT并联放置，会导致TVS直接烧毁，所以在TVS之前需要设置退藕电路。电感和PTC是很好的选择。这就是这个电路为啥这么复杂的原因。

雷卯电子供应超小型贴片整流桥IBS封装。

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