Driver di mercato e soluzioni
Requisiti di controllo elettronico del motore in elettronica per la casa, il mercato industriale e automobilistico hanno spinto la necessità per MCU con periferiche di controllo motore avanzato.
Nel mercato dell'elettrodomestico, è necessario controllo motore con prestazioni migliorate per soddisfare standard pianificazione di governo, quali il programma Energy Star di la US Environmental Protection Agency, che promuove l'introduzione di apparecchi ad alte prestazioni. Le lavatrici sono un'importante area di controllo del motore ad alte prestazioni. La lavatrice di azionamento diretto elimina la cinghia di trasmissione tra l'albero motore e l'agitatore di rondella, consentendo diverse velocità e modalità di agitatore.
Lavatrice completamente ridisegnata di un produttore consuma meno elettricità e 17% più acqua rispetto a una lavatrice convenzionale di 38%. Il controllo del motore MCU regola la potenza del motore secondo la quantità e il tipo di bucato. Tuttavia, gli utenti dell'elettrodomestico sono ancora sensibili al prezzo d'acquisto iniziale, quindi produttori devono ridurre costantemente i costi di sviluppo e produzione affinché gli apparecchi più avanzati possono essere accettati dai consumatori più.
In elettrodomestici, MCU a 8 bit progettato specificamente per applicazioni di controllo motore basso costo integrare caratteristiche che minimizzano i componenti aggiuntivi. Con motore PWM sul bordo, orologio fail-safe monitor e memoria flash altamente affidabile, i più recenti microcontrollori semplificano la progettazione di controllo motore dell'elettrodomestico e raggiungere gli obiettivi di basso costi.
Nelle applicazioni industriali, i costi energetici e i tempi di inattività delle operazioni di assemblaggio può ridurre i vantaggi del produttore. Un esempio industriale di come controllo dei miglioramenti delle prestazioni motore influisce direttamente sulla efficienza e la redditività è di sostituire una valvola in una pompa industriale con un sistema a velocità variabile (VSD) con un MCU.
Per una pompa o un ventilatore, il consumo di energia è proporzionale alla velocità del cubo dell'albero. Quando la velocità dell'albero è ridotto del 10%, il flusso è ridotto del 10% e il consumo di energia è ridotto del 27%. Se la velocità è ridotta del 20%, il consumo energetico è ridotto di 49%. Utilizzando il controllo motore a velocità variabile MCU anziché valvole motore a velocità costante per ridurre il flusso, è stato dimostrato che 25-40% di risparmio energetico può essere ottenuto per pompe centrifughe, ventilatori e soffiatori in applicazioni industriali.
I vantaggi delle applicazioni industriali sono evidenti e controllo del motore a velocità variabile basati su MCU si basa su altri fattori quali la flessibilità e l'affidabilità - questi fattori possono evitare tempi di inattività causati da errori o revisioni. MCU con flash ed EEPROM forniscono la flessibilità necessaria per risolvere le esigenze degli utenti industriali con caratteristiche riprogrammabile quando sono necessari aggiornamenti o requisiti del programma di controllo. Un MCU con 16KB di memoria flash e 256BEEPROM fornisce memoria sufficiente in un MCU a 8 bit per gestire molti dei cambiamenti che possono essere richiesti in un ambiente industriale. Altrettanto importante, memoria flash di Microchip utilizza la tecnologia di elaborazione unità cancellabili elettronicamente PMOS che in genere ha un'unità di archiviazione di dati in grado di sopportare 1 milione di cicli di cancellazione/scrittura e dati che possono durare per più di 40 anni.
Applicazioni motore automobilistiche esistenti includono l'uso di motori per aprire e chiudere porte e finestre e per posizionare i sedili. Poiché queste applicazioni vengono utilizzate a bassa frequenza, non sono sensibili alle inefficienze, ma applicazioni di utilizzo elevato, come passeggero temperatura ambiente controllo e motore casella tifosi, continuano a consumare potenza limitata dall'auto. Il controllo del motore MCU permette il ventilatore di controllo ambientale di operare ad una velocità che mantiene una temperatura confortevole, così riducendo al minimo rumore e riducendo il consumo energetico.
In molti casi, il controllo del motore MCU deve essere collegato alla rete di auto utilizzando un controllo Area Network (CAN) o una rete di interconnessione locale (LAN). Per l'elettronica di corpo, basso costo LIN protocolli ora vengono utilizzati per ridurre il costo complessivo del sistema. In alcune famiglie MCU, un modulo USART LIN 1.2 di supporto può essere trovato, insieme con sveglia automatica e rilevamento di baud presso il bit di start.
Come algoritmi di controllo diventano più complessi in tutti i segmenti di mercato, le prestazioni dei controller motore digitale aumenta da MCU al livello DSP. I controllori di segnali digitali (DSC) portare prestazioni più elevate e a prezzi accessibili, design engineer-friendly tecnologia MCU per più sofisticati disegni di controllo del motore, compresi quelli con controllo vettoriale. DSCs operare a velocità fino a 30 MIPS, con periferiche integrate dedicate per memoria flash e controllo di motori fino a 144 KB per applicazioni di controllo motore più avanzato, nuovo. Con controllo elettronico del motore basato su DSP e DSC, home apparecchio industria controllo automobilistico e non solo lavorare con maggiore efficienza, fornire più funzioni e sono più accessibile.
