SC2121兼容AD2S1205在永磁同步电机驱动系统中的应用

永磁同步电机由于结构简单可靠，维护性好，功率密度和工作效率高、控制性能好，广泛应用于高速大功率的调速系统中，并且在大部分场合中采用转子磁场定向矢量控制策略。因此，需要实时检测电机定转子的相对位置以及转子速度，来实现转矩、速度和位置的闭环控制。

常用的位置检测传感器有光电编码器和旋转变压器。光电编码器虽然测量精度高，但是起动时需要进行转轴定位，抗震性差，难以适应恶劣工况；而旋转变压器具有抗震性好、工作可靠、寿命长、对机械和电气噪声不敏感，耐腐蚀、耐高温和易实现高速位置检测的优点，非常适合需要快速响应和抗冲要求高的调速系统。

不过旋转变压器需要外加励磁信号作为输入信号，其输出为含位置信息的模拟信号，因此必须将模拟位置信号转换成数字信号，才可输入到单片机或DSP等控制芯片。所以该系统可以使用芯炽公司的旋转变压器解码芯片SC2121，同时搭配主控芯片，实现转子位置检测及调速系统控制，满足控制要求。

旋变数字转换器SC2121芯片介绍：

SC2121是一款10位至16位分辨率旋变数字转换器，集成片上可编程正弦波振荡器，为旋变器提供正弦波激励。转换器的正弦和余弦输入端允许输入3.15Vp−p ±27%。Type II伺服环路用于跟踪输入信号，并将正弦和余弦输入端的信息转换为输入角度和速度所对应的数字量。最大跟踪速为3125rps。

1.比率跟踪转换Type II 跟踪环路能够连续输出位置数据，且没有转换延迟。它还可以抑制噪声，并提供参考和输入信号的谐波失真容限。

2.系统故障检测。故障检测电路可以检测旋变的信号丢失、超范围输入信号、输入信号失配或位置跟踪丢失。各故障检测阈值可以由用户单独编程，以便针对特定应用进行优化。

3. 输入信号范围。正弦和余弦输入端支持3.15Vp−p ±27%的差分输入电压。

4. 可编程激励频率。可以轻松地将激励频率设置为2kHz至20kHz范围内的多个标准频率。

5. 3种格式位置数据。通过12并行端口或3线串行接口可以访问10位至16 位绝对角位置数据。增量式编码器仿真采用标准A-quad-B格式，并提供方向输出。

6. 数字速度输出。通过12位并行端口或3线串行接口可以访问10位至16位带符号的数字量速度。