Ovládače trhu a riešenia
Elektronické požiadavky na ovládanie motora v domácej elektronike, priemyselnom a automobilovom trhu vyvolali potrebu MCU s vyspelými periférnymi zariadeniami na riadenie motora.
Na trhu s domácimi spotrebičmi je potrebná kontrola motora so zlepšeným výkonom, aby sa splnili štandardy vládneho plánovania, napríklad program Energy Star agentúry na ochranu životného prostredia USA, ktorý podporuje zavedenie vysokovýkonných spotrebičov. Práčky sú dôležitou oblasťou vysoko výkonného ovládania motora. Práčka s priamym pohonom odstraňuje hnací remeň medzi hriadeľom motora a miešačom, čo umožňuje rôzne režimy rýchlosti a miešania.
Plne prepracovaná práčka výrobcu spotrebuje o 38% menej elektrickej energie a o 17% viac vody ako bežná práčka. Ovládač MCU motora nastavuje výkon motora podľa množstva a typu bielizne. Používatelia domácich spotrebičov sú však stále citliví na počiatočnú kúpnu cenu, takže výrobcovia musia neustále znižovať svoje vývojové a výrobné náklady, aby viac spotrebiteľov mohli prijímať modernejšie zariadenia.
V domácich spotrebičoch 8-bitové MCU navrhnuté špeciálne pre nízkonákladové aplikácie na riadenie motorov integrujú funkcie, ktoré minimalizujú ďalšie komponenty. S motorom PWM na doske, bezporuchovým hodinovým monitorom a vysoko spoľahlivou pamäťou flash, najnovšie MCU zjednodušujú návrh ovládania motora domáceho spotrebiča a dosahujú nízke náklady.
Pri priemyselných aplikáciách môžu náklady na elektrickú energiu a prestoje montáže znižovať prínosy výrobcu. Priemyselným príkladom toho, ako riadenie zlepšenia výkonnosti motora priamo ovplyvňuje účinnosť a ziskovosť, je nahradiť ventil v priemyselnom čerpadle s variabilnou rýchlosťou (VSD) s MCU.
Pri čerpadle alebo ventilátore je spotreba energie úmerná rýchlosti kocky hriadeľa. Keď sa rýchlosť hriadeľa zníži o 10%, prietok sa zníži o 10% a spotreba energie sa zníži o 27%. Ak sa rýchlosť zníži o 20%, spotreba energie sa zníži o 49%. Použitím regulátora MCU s reguláciou otáčok motora namiesto ventilov s konštantnou rýchlosťou pre zníženie prietoku sa ukázalo, že je možné dosiahnuť úspory energie o 25 až 40% pre odstredivé čerpadlá, ventilátory a dúchadlá v priemyselných aplikáciách.
Výhody priemyselných aplikácií sú zrejmé a riadenie motorov s riadenou reguláciou MCU závisí od iných faktorov, ako je napríklad flexibilita a spoľahlivosť - tieto faktory môžu vyhnúť prestojom spôsobeným chybami alebo generálnymi opravami. Moduly MCU s bleskom a EEPROM poskytujú flexibilitu pri riešení požiadaviek priemyselných používateľov s preprogramovateľnými funkciami, ak sa vyžadujú aktualizácie alebo požiadavky na riadiaci program. MCU s pamäťou s kapacitou 16 kB a pamäťou 256BEEPROM poskytuje dostatok pamäte v 8-bitovom MCU na zvládnutie mnohých zmien, ktoré môžu byť potrebné v priemyselnom prostredí. Rovnako dôležité je, že pamäť Flash Microchip využíva technológiu spracovania PMOS, ktorá je elektronicky vymazateľná a ktorá zvyčajne disponuje jednotkou na ukladanie dát schopnou vydržať 1 milión cyklov na vymazanie / zápis a dáta, ktoré môžu trvať viac ako 40 rokov.
Existujúce aplikácie pre automobilové motory zahŕňajú použitie motorov na otváranie a zatváranie okien a dverí a umiestnenie sedadiel. Pretože tieto aplikácie sa používajú s nízkou frekvenciou, nie sú citlivé na neefektívnosť, aplikácie s vysokým využitím, ako je napríklad kontrola prostredia pre cestujúcich a ventilátory boxov, naďalej spotrebúvajú obmedzený výkon z auta. Ovládač MCU motora umožňuje ventilátorom na reguláciu životného prostredia pracovať rýchlosťou, ktorá udržuje pohodlnú teplotu, čím minimalizuje hluk a znižuje spotrebu energie.
V mnohých prípadoch musí byť riadiaca jednotka motora MCU pripojená k automobilovej sieti pomocou siete riadiacej siete (CAN) alebo lokálnej siete pre prepojenie (LAN). Pre elektroniku tela sa teraz používajú nízkorozpočtové LIN protokoly na zníženie celkových nákladov na systém. V niektorých skupinách MCU je možné nájsť modul USART podporujúci LIN 1.2 spolu s automatickou detekciou budenia a prenosom na štartovom bite.
Pretože riadiace algoritmy sa stávajú zložitejšími vo všetkých segmentoch trhu, výkon digitálnych regulátorov motora sa zvyšuje z MCU na úroveň DSP. Digitálne signálne riadiace jednotky (DSC) prinášajú vyššiu výkonnosť a cenovo dostupnú technológiu MCU, ktorá je navrhnutá pre inžinierov, pre dômyselnejšie návrhy riadenia motora, vrátane tých s vektorovou reguláciou. Moduly DSC pracujú rýchlosťou až 30 MIPS s integrovanými periférnymi zariadeniami určenými na pamäť flash a ovládanie motora do 144 KB pre pokročilejšie nové aplikácie na ovládanie motora. S elektronickým ovládaním motora založeným na DSP a DSC, ovládanie priemyslu domácich spotrebičov a automobilový priemysel nielenže pracujú efektívnejšie, poskytujú viac funkcií a sú cenovo dostupné.
