Kif tagħmel MCU innovattivi jiksbu kontroll tal-mutur effiċjenti fl-enerġija
Il-kontribut tal-muturi elettriċi għall-konsum tal-enerġija huwa qrib il-50% fl-Istati Uniti, sabiex jitnaqqas il-konsum tal-enerġija bil-mutur jista 'jtejjeb b'mod effettiv l-effiċjenza enerġetika u l-użu ta' teknoloġija avvanzata ta 'mikrokontrollur (MCU) Dan id-dokument jintroduċi l-aħħar żviluppi fit-teknoloġija tal-MCU tal-kontroll tal-mutur u l-applikazzjonijiet tiegħu.
Wieħed mill-miri ewlenin għat-tnaqqis tal-konsum tal-enerġija huwa l-mutur, li jikkonsma madwar 50% tal-konsum tal-enerġija totali tal-Istati Uniti. Jistgħu jinstabu aktar minn 50 mutur fid-dar, normalment 70 sa 80. Fil-qasam industrijali, il-kontroll awtomatiku tal-fabbrika huwa użat ħafna wkoll.
Illum, l-iżviluppi reċenti fit-teknoloġija tal-MCU jippermettu li l-muturi joperaw b'mod aktar effiċjenti bi prezz aktar baxx. F'xi swieq, dan jaċċelera t-tranżizzjoni mill-kontroll elettromekkaniku għal dak elettroniku, li jippermetti kontroll tal-mutur b'veloċità varjabbli biex jottimizza l-effiċjenza tal-mutur u jnaqqas l-ispiża tal-applikazzjonijiet kollha fil-livell tal-apparat.
Kontroll tal-mutur DC b'xejn mingħajr brushes MCU
Meta mqabbla ma 'muturi mwebbsa li ħafna drabi jintużaw fil-kontroll tal-mutur, il-muturi mingħajr brushes DC (BLDC) kkontrollati minn MCU jeliminaw mekkaniżmi ta' brush wear u arcing, għalhekk il-ħajja tal-mutur hija essenzjalment limitata mill-ħajja tal-ħajt. Barra minn hekk, il-vantaġġi tas-sistemi tal-muturi BLDC ibbażati fuq MCU jinkludu effiċjenza għolja, proporzjon għoli ta 'inerzja tat-torque, prestazzjoni ta' veloċità ogħla, ħoss baxx, effiċjenza termali aħjar u karatteristiċi aktar baxxi ta 'EMI.
L-użu ta 'MCUs ta' 8 bit iddisinjati speċifikament għall-produzzjoni tal-massa tal-kontroll tal-magna huwa metodu ta 'spiża baxxa ħafna biex jissolvew il-problemi diġitali tal-kontroll tal-mutur. B'sa 10 MIPS ta 'hardware ta' prestazzjoni u ta 'kontroll speċifiku tal-moviment (inkluż PWM ta' 14-il ċentru allinjat, modulu ta 'feedback tal-mozzjoni u ADC b'veloċità għolja), applikazzjonijiet li qabel kienu jeħtieġu proċessuri li jiswew issa jistgħu jiġu indirizzati bi spejjeż baxxi MCUs ta '8 bit.
Il-mikrokontrollur ta '8-bit idur drive tal-frekwenza varjabbli ACIM bi tliet fażijiet.
Il-kontroll ta 'PWM bi tliet fażijiet f'xi MCUs, bħall-PIC18F4431, jista' jipprovdi t-tlieta tal-kontrolli BLDC fil-hardware, u jimminimizza s-softwer li għandu jiġi żviluppat u debugged. Sa 8 kanali PWM disponibbli, ġeneralment jeħtieġu biss 6 li jsuqu mutur trifasi. Għalhekk, iż-żewġ kanali li jifdal jistgħu jintużaw għal funzjonijiet oħra mingħajr il-ħtieġa ta 'komponenti addizzjonali. Il-modulu tal-feedback tal-mozzjoni b'interfaċċa ta 'encoder integrali bħala l-parti prinċipali tal-MCU tnaqqas in-numru ta' komponenti u l-ispiża tas-sistema.
An MCU b'ADC b'rata ta 'kampjunar ta' 200K kull sekonda jipprovdi l-veloċità meħtieġa għall-kontroll tal-loop magħluq. Użu simultanju ta 'żewġ kanali differenti jagħmilha possibbli li simultanjament jittieħed kampjun tal-vultaġġ u tal-kurrent. Tranżizzjoni mgħaġġla bħal din hija meħtieġa meta titkejjel il-forza elettromotiva (EMF) ta 'dahar ta' wara f'kontroll tal-mutur magħluq magħqud, u l-abbiltà li tissinkronizza l-ADC mal-PWM fuq ix-xifer li qiegħed jogħla jew li qed ibaxxu jimminimizza l-istorbju tal-iswiċċ. Flimkien, dawn il-moduli jeliminaw il-ħtieġa għal komponenti esterni tal-kontroll tal-mutur bħal ADCs b'veloċità għolja u kodifikaturi tal-pożizzjoni.
F'ħafna applikazzjonijiet ta 'kontroll tal-mutur, l-operat bla tfixkil huwa importanti ħafna. L-MCU b'monitoraġġ tal-arloġġ bla periklu (oscillator RC intern li jista 'jintuża bħala arloġġ backup f'każ ta' falliment tal-kristall) jippermetti lid-disinjaturi jużaw kontroll diġitali li jipprovdi affidabbiltà għolja. Dewmien ta 'deadtime programmabbli fuq il-PWM jnaqqas l-istorbju tal-iswiċċjar, inaqqas iż-żmien ta' żvilupp b'ġimgħat, u jissodisfa l-iskadenzi kritiċi tal-programm biex iġib prodotti ġodda fis-suq. Fil-każijiet kollha, MCUs b'funzjoni ta 'memorja affidabbli joffru l-potenzjal għal żmien mgħaġġel għas-suq u flessibilità biex jaġġustaw għall-bidliet fid-domanda qabel l-installazzjoni jew waqt l-użu.
