家电电动控制MCU
发布时间：2021-1-4 13:59
发布者：宇芯电子
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关于电机控制方案，DSP、MCU和FPGA各有其优特点。DSP因为数据处理能力强、运算速度快，适用于高端复杂的电机系统控制，但它依赖于软件算法的成熟度和稳定性，对开发者的要求比较高。FPGA通过集成逻辑电路及专用电机驱动电路，能够很好地适用于客户化的电机驱动，但在电机控制的通用性方面略有不足。MCU通常侧重于I/O接口的数量和可编程存储器的大小，非常适用于有大量的I/O操作的场合，所以广泛应用在低成本，低功耗和对精度要求不高的系统中。但由于本身处理能力有限，应用的场合受到了比较大的限制。 电机对能耗的贡献率在美国接近50%，因此降低电机能耗能有效地提高能源利用率，而采用先进的微控制器（MCU）技术来实现电机控制是一种有效的方法。降低能耗的一个主要对象是电机，它消耗了美国总能耗的大约50%。家庭里随便都可以找到超过50个电机，一般会有70到80个，在工业领域，工厂自动控制对电机的利用也很广泛。 MCU技术使得电机能在更低的成本下更高效地运行。在某些市场上能加快从机电向电子控制的转变，从而能实现变速电机控制以优化电机的工作效率，并在器件的层面上降低所有应用的成本。低成本无刷直流电机控制MCU与经常应用在电机控制中的有刷电机相比，MCU控制的无刷直流（BLDC）电机消除了刷子磨损和弧形机构，这样电机的寿命本质上仅仅受限于轴承的寿命。基于MCU的BLDC电机系统的优势还包括高效率、高转矩-惯量比、更高的速度性能、低噪声、更好的热效率和低EMI特性。 在很多电机控制应用中，故障安全操作非常重要。带有故障安全时钟监视器（一个内部RC振荡器，可以在晶振产生故障的时候用作备用时钟）的MCU使设计工程师可以用能提供高可靠性的数字控制。像在PWM上的可编程停滞时间延时使切换噪声最小化，可以减少数周的开发时间，并满足关键的程序最终期限要求以使新产品得以面市。在所有的情况下，带有可靠闪存的MCU提供快速面市的可能，以及在安装之前或在使用中根据要求变化来调整的灵活性。市场推动因素及解决方案家用电子设备中的电子电机控制要求、工业和汽车市场促进了对具有先进的电机控制外设的MCU的需求。 在家电市场部分，需要性能提高的电机控制来满足政府规划标准，洗衣机是高性能电机控制的一个重要的领域。直接驱动的洗衣机消除了电机轴与洗衣机搅动器之间的传动带，允许不同的速度和搅动器模式。一个生产商的完全重新设计的洗衣机与传统的洗衣机相比较，减少消耗38%的电量和17%的水。电机控制MCU根据洗衣量和类型调整电机的功率。然而家电用户依然对最初的购买价格很敏感，因此生产商必须不断降低它们的开发和生产成本，以使更先进的电器能为更多的消费者所接受。 |
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