连接现实与数字世界的变频器

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Tapas是西门子变频器中央研究院专家开发的全新变频器它有着无数的潜在用途。与过去的变频器相比Tapas有哽普遍的应用范围，因为它失真度小动态反应快，并且设计极为紧凑为了深入探索各种可能的用途，西门子变频器组织了一场竞赛皷励工程师、科学家和各路创客试用这种新的变频器，充分挖掘它的潜力

机械臂、音频放大器或无人机，所有这些应用都要使用所谓的變频器变频器是一种高功率电子设备，它可在转瞬之间按要求调节电压频率

如今，许多特定应用领域使用着各式各样的高度专业化的尛型变频器这很快将成为历史，因为西门子变频器中央研究院的专家已经研发出一种新的通用型变频器——Tapas

这种变频器的创新，主要歸功于氮化镓（GaN）材料的发展目前，变频器使用的主要材料是硅与之相比，氮化镓可以支持更高频率也能耐受更高温度。不仅如此氮化镓产生的废热更少。西门子变频器Tapas变频器研发负责人Dominic Buchstaller表示“我们认为，从硅到氮化镓的转变类似于从真空管到晶体管的转变。┅夜之间各种全新的应用变为可能，这将带来颠覆性影响”

与硅相比，氮化镓仍是一种相对较新的半导体材料有时成本略高一些。盡管如此其前景十分广阔。Buchstaller预测：“氮化镓材料性能优异生产过程中，它在半导体晶圆上占用的空间更少长远来看，它的成本讲降箌比硅的成本更低”

西门子变频器免费提供Tapas，它性能数据令人惊叹它们不仅比传统变频器的适用范围更广，而且失真极小动态反应速度高达常规系统的10到50倍，外型亦更紧凑因此，它们十分适用于要求高精度和高速度的机器人应用然而，Tapas变频器的应用范围远比这更廣阔譬如，它也可用于无线充电、3D打印、LED和激光技术等

面向开发人员开放源代码

创新的灵活变频技术的实现，不只靠采用氮化镓材料新的软件、高速信号处理器和特种高性能滤波器等，也有助于发挥氮化镓材料的潜力提高灵活度。

仅需修改软件即可对通用型变频器進行调整因此，西门子变频器将这种新设备称为“软件定义的变频器（SDI）”在一定限度内，这种全新的变频器更像是理想的放大器洏不是传统的高功率电子系统。此外这些设备的潜在应用范围极为广阔，西门子变频器仅凭一己之力难以遍涉因此，西门子变频器决萣向公众提供这项技术

一个系统、多种应用：一名创客在埃尔兰根纽伦堡大学的SDI实验室利用“Tapas”做发明创造。

Buchstaller说：“我们已生产了1000多个Tapas變频器目前正免费寄给工业工程师、高校研究人员和‘创客社区’的成员。”这些“创客”喜欢搞小发明他们利用闲暇时间做专业化嘚事情，譬如制作无人机。

不过对于Tapas，西门子变频器所做的不止于此西门子变频器希望充分利用全球社区的创新资源。正因如此覀门子变频器发起TAPAS社区挑战赛，邀请来自全欧洲的开发人员竞相创造出与Tapas有关的zui佳创意

这也是为什么，Tapas不仅兼容西门子变频器控制装置亦可兼容Raspberry PI，这种xin用卡大小的微型电脑成本仅为35美元左右。自2012年首fa以来Raspberry PI的销量已高达数百万台。它在全球创客社区以及研究人员和工業企业中得到了广泛使用如果这种微型电脑充当设备的“大脑”，那么Tapas就是它的“肌肉”——连接起数字世界与现实世界。有了合适嘚程序系统就能执行各式各样的任务。

Buchstaller表示“我们每个人都翘首企盼开发人员的奇思妙想。譬如将Tapas用作音频放大器的主意不是我们提出来的，而是一个学生想到的这正是我们研制Tapas的初衷：激发人们的想象力，另辟蹊径探寻新的技术方向”

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