PEPPER

Flexibele Digitale Precisie Versterker

PEPPER: Flexibele Digitale Precisie Versterker

PEPPER is een development bord met daarop een zeer nauwkeurige, digitale versterker.

Topview of the PEPPER boardPEPPER is ideaal voor het aansturen, karakteriseren en testen van power componenten, zoals bijvoorbeeld voedingen, trafo’s, inductoren, actuatoren en motoren. Bijzonder aan deze versterker is dat deze zowel spanning als stroom uitgestuurd kan worden. Daarnaast kunnen alle denkbare load-impedanties (van capacitief tot inductief) aangesloten worden. PEPPER is uiterst flexibel, nauwkeurig, efficient en breedbandig. Het ontwerp van deze versterker kan voor unieke toepassingen geïntegreerd worden in een klantspecifieke oplossing.

PEPPER is een 4-kanaals platform dat is opgebouwd uit state-of-the-art Gallium-Nitride (GaN) FETs.  De uitgangssignalen zijn dermate goed gefilterd dat stoorsignalen, zoals die kunnen voorkomen bij traditionele motorsturingen, vermeden worden. EMC compliance zal hierdoor aanzienlijk eenvoudiger zijn en het filteren beperkt tevens verstoringen binnen het systeem zelf.

PEPPER is geïmplementeerd als een FMC (FPGA Mezzanine Card) kaart zodat hij aangesloten kan worden op de MINT. Door het gebruik van FMC is deze compatibel met de meeste third-party FPGA of microcontroller development borden. In combinatie met de MINT ontstaat er een zeer flexibele versterker waarbij het stuuralgoritme geïmplementeerd kan worden in het FPGA deel of het ARM deel van de Arria V System-On-Chip.

Om de ontwerp inspanning te verkleinen en verificatie te vereenvoudigen kan het stuuralgoritme in MatLAB/Simulink ontwikkeld worden. Na correcte simulatie van het stuuralgoritme, kan er via Model Based Design VHDL/C/C+ code gegenereerd worden. Via Hardware-in-the-Loop (HIL) kan het stuuralgorithme dan op de PEPPER gevalideerd worden vanuit MatLAB/Simulink.

Voordelen

  • Hoge Power Density zodat compact design mogelijk is
  • Hoge efficiëntie, nauwkeurigheid en bandbreedte
  • Lage ruis en spanningsrimpel
  • Pulse Width Modulation (PWM) of Pulse Density Modulation (PDM) control
  • Goede EMC- en EMI karakteristieken
  • Robust: Overstroom en kortsluit beveiliging
  • Configureerbaar als bron of load
    • stroom, spanning, vermogen, impedantie
    • Groot impedantie bereik: Inductief, resistief (positief/negatief), capacitief
    • Parallel en/of bridged schakelbaar: hogere stroom, 4-kwadrant, lagere rimpel

Technische specificaties versterker

Technologie: GaN FETs (Si of SiC FETs mogelijk)
Aantal kanalen: 4
Voedingsspanning: 0V tot 50V
Uitgangsspanning: 0V tot 48V
Uitgangsstroom: – 5A tot +5A
Uitgangsrimpel: < 50 mVpp bij 50V
Stroomruis: < 500 uArms bij 5A
Efficiëntie: tot 98%
Uitgangsvermogen: 4 x 48V x 5A = 960W
Ingangen: 2 x Hall/Encoder ingang
Uitvoering: FMC kaart compatible met meeste evaluatie borden
  Compatibel met de 3T MINT

Applicatie voorbeelden

PEPPER kan zowel de rol van bron als belasting aannemen en de uitgangskarakteristieken zijn volledig instelbaar. Hiermee wordt het ideaal voor precisie actuator sturing en karakterisatie van bijvoorbeeld:

  • Spreekspoel of Lorentz actuatoren
  • Solenoid
  • Variabele reluctantie
  • Motoren (DC, brushless, AC inductie, sensorloos, ijzerloos, 2 of 3 fases)
  • Piëzo
  • Laser en LED modulatie
  • Verwarmingselementen
  • Precisie programmeerbare voeding, spanning/stroom begrensd
  • Actieve loads
  • Accucellen laden, ontladen, karakteriseren (laadcurves, levensduur, automatische duurtesten)

Design services

3T heeft uitgebreide kennis en ervaring met het ontwerpen en realiseren van klantspecifieke hardware. Het PEPPER platform kunnen we integreren in uw klant specifieke oplossing.