Pazar sürücüleri ve çözümleri
Ev elektroniği, endüstriyel ve otomotiv pazarlarındaki elektronik motor kontrol gereksinimleri, gelişmiş motor kontrol çevre birimleri ile MCU'lara olan ihtiyacı desteklemiştir.
Ev aletleri pazarında, yüksek performanslı cihazların tanıtımını teşvik eden ABD Çevre Koruma Ajansı'nın Energy Star Programı gibi hükümet planlama standartlarını karşılamak için gelişmiş performansa sahip motor kontrolü gereklidir. Çamaşır makineleri, yüksek performanslı motor kontrolünün önemli bir alanıdır. Doğrudan tahrikli çamaşır makinesi, motor mili ile yıkayıcı karıştırıcısı arasındaki tahrik kayışını ortadan kaldırır ve farklı hız ve karıştırıcı modlarına izin verir.
Bir üreticinin tamamen yeniden tasarlanan çamaşır makinesi, geleneksel çamaşır makinesinden% 38 daha az elektrik ve% 17 daha fazla su tüketir. Motor kontrol MCU, motorun gücünü çamaşırın miktarına ve tipine göre ayarlar. Ancak, ev aletleri kullanıcıları ilk satın alma fiyatına karşı hala hassastır, bu nedenle üreticiler daha gelişmiş cihazların daha fazla tüketici tarafından kabul edilmesini sağlamak için geliştirme ve üretim maliyetlerini sürekli olarak azaltmalıdır.
Ev aletlerinde, özellikle düşük maliyetli motor kontrol uygulamaları için tasarlanan 8 bit MCU'lar, ek bileşenleri en aza indiren özellikleri entegre eder. Kart üzerindeki motor PWM, arıza korumalı saat monitörü ve yüksek güvenilirliğe sahip flaş bellekle, en son MCU'lar ev aletleri motor kontrolünün tasarımını basitleştirir ve düşük maliyetli hedefler elde eder.
Endüstriyel uygulamalarda, güç maliyetleri ve montaj operasyonlarının durması, üreticinin faydalarını azaltabilir. Motor performansı iyileştirmelerinin kontrolünün doğrudan verimliliği ve karlılığı nasıl etkilediğine dair endüstriyel bir örnek, bir MCU ile değişken hızda (VSD) bir sistemle bir endüstriyel pompadaki bir valfin değiştirilmesidir.
Bir pompa veya fan için, güç tüketimi şaftın küp hızı ile orantılıdır. Mil hızı% 10 azaldığında, akış% 10 azalır ve güç tüketimi% 27 azalır. Hız% 20 azalırsa, güç tüketimi% 49 azalır. Akışı azaltmak için sabit hızlı motor valfları yerine MCU değişken hız motor kontrolünü kullanarak, endüstriyel uygulamalarda santrifüj pompalar, fanlar ve üfleyiciler için% 25-40 enerji tasarrufu sağlanabileceği kanıtlanmıştır.
Endüstriyel uygulamaların yararları açıktır ve MCU-odaklı değişken hızlı motor kontrolü esneklik ve güvenilirlik gibi diğer faktörlere dayanmaktadır - bu faktörler arıza veya revizyonların neden olduğu arıza sürelerini önleyebilir. Flash ve EEPROM özellikli MCU'lar, program gereksinimleri yükseltilirken veya kontrol edilirken endüstriyel kullanıcı gereksinimlerini yeniden programlanabilir özelliklerle çözme esnekliği sağlar. 16 KB flash belleğe ve 256BEEPROM'a sahip bir MCU, bir endüstri ortamında gerekli olabilecek değişikliklerin çoğunu işlemek için 8 bit MCU'da yeterli bellek sağlar. Aynı derecede önemli olan Microchip'in flash belleği, tipik olarak 1 milyon silme / yazma döngüsüne ve 40 yıldan fazla sürecek verilere dayanabilen bir veri depolama birimine sahip olan PMOS elektronik olarak silinebilen birim işleme teknolojisini kullanmaktadır.
Mevcut otomotiv motor uygulamaları arasında, pencereleri ve kapıları açmak ve kapamak ve koltukları konumlandırmak için motorların kullanımı bulunmaktadır. Bu uygulamalar düşük bir frekansta kullanıldığından, verimsizliklere karşı hassas değildir, ancak yolcu sıcaklığı çevre kontrolü ve motor kutusu fanları gibi yüksek kullanım uygulamaları, otomobilden sınırlı güç tüketmeye devam etmektedir. Motor kontrol MCU, çevre kontrol fanının rahat bir sıcaklık sağlayan bir hızda çalışmasını sağlar, böylece gürültüyü en aza indirir ve güç tüketimini azaltır.
Birçok durumda, motor kontrol MCU'yu bir Kontrol Alanı Ağı (CAN) veya bir Yerel Ara Bağlantı Ağı (LAN) kullanarak araç ağına bağlı olması gerekir. Vücut elektroniği için, düşük maliyetli LIN protokolleri artık genel sistem maliyetini azaltmak için kullanılıyor. Bazı MCU ailelerinde, LIN 1.2'yi destekleyen bir USART modülü, başlangıç bittiğinde otomatik uyandırma ve baud algılama ile birlikte bulunabilir.
Kontrol algoritmaları tüm pazar segmentlerinde daha karmaşık hale geldikçe, dijital motor kontrol cihazlarının performansı MCU'dan DSP seviyesine yükselir. Dijital Sinyal Kontrol Cihazları (DSC'ler), vektör kontrolüne sahip olanlar da dahil olmak üzere daha gelişmiş motor kontrol tasarımları için daha yüksek performans ve uygun fiyatlı, tasarım mühendisliği dostu MCU teknolojisi sunar. DSC'ler, daha gelişmiş, yeni motor kontrol uygulamaları için flash belleğe ve 144 KB'ye kadar motor kontrolüne ayrılmış entegre çevre birimleri ile 30 MIPS'ye kadar hızlarda çalışır. DSP ve DSC'ye dayalı elektronik motor kontrolü ile, ev aletleri endüstrisi kontrolü ve otomotiv sadece daha verimli çalışmakla kalmaz, daha fazla işlev sunar ve daha uygun maliyetlidir.
