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標題: 工業電機控制MCU [打印本頁]

作者: 英尚微電子 時間: 2021-1-4 15:21
標題: 工業電機控制MCU
在工業應用中，電力成本和裝配操作的停工時間會降低廠商的收益。關于電機性能提升的控制如何直接影響效率和收益的一個工業例子就是：將一個工業抽水機中的閥用一個帶有基于MCU的可變速（VSD）系統替換。對于抽水機或風扇，功耗與軸的速度立方根成正比，當軸速度降低10%，流量降低10%，功耗降低27%。如果速度降低20%，功耗降低49%。通過使用MCU可變速電機控制，而不是恒速電機閥來減少流量，已經證明對于工業應用中的離心抽水機、風扇和吹風機來說可以得到25-40%的能量節省。

工業應用的效益是明顯的，使用MCU驅動的變速電機控制依賴于其他因素，例如靈活性和可靠性—這些因素能避免故障或檢修帶來的停工。帶有FLASH和EEPROM的MCU提供能通過可再編程特性，在當需要升級或控制程序要求改變的時候來解決工業用戶要求的靈活性。

已有的汽車電機應用包括采用電機來打開和關閉車窗和車門，以及定位車座。由于這些應用的使用頻率很低，因此對低效率并不敏感，但利用率高的應用，例如乘客溫度環境控制和引擎箱的風扇，則不斷地消耗汽車有限的電能。電機控制MCU使得環境控制扇只以一個能保持舒適溫度的速度運轉，這樣使噪聲最小化，并減少功率消耗。

在很多情況下，電機控制MCU必須使用控制區域網絡（CAN）或本地互聯網絡（LAN）來連接到汽車網絡。對于車體電子，現在使用低成本LIN協議來減少整體系統成本。在一些MCU系列中，可以發現一個支持LIN1.2的USART模塊，同時提供在起始位的自動喚醒和波特檢測（baud detect）。

隨著控制算法在所有細分市場變得越來越復雜，數字電機控制器的性能從MCU上升到DSP層次。數字信號控制器（DSC）帶來了更高的性能和價格可接受的、對設計工程師友好的、MCU技術用作更成熟的電機控制設計，包括那些具有向量控制的應用。采用基于DSP和DSC的電子電機控制，家電產業控制和汽車不僅工作效率更高、提供更多功能，而且價格更容易接受。

通常為專業人員和消費者開發電動工具的這類客戶并不具備電機控制軟件知識，因此他們依靠MCU供應商來提供電機控制固件。我們也看到了對更高性能電機控制的更多新需求，如用于無人駕駛直升機等新興使用案例的正弦波(Sine Wave)控制和磁場定向控制(FOC)。MCU的技術進展定會給電機的節能帶來新的可能性。

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