用于電機(jī)控制系統(tǒng)的微控制器

一些微控制器設(shè)計(jì)用于同時(shí)控制空調(diào)、洗衣機(jī)和洗碗機(jī)等設(shè)備中的多個(gè)永磁電機(jī)。此外，通用逆變器、不間斷電源 (UPS) 以及供暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)應(yīng)用等工業(yè)應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)各種 MCU 解決方案。

如今，微控制器 (MCU) 代表了最重要的計(jì)算技術(shù)之一，因?yàn)樗鼈兊拇嬖诂F(xiàn)在是所有嵌入式應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。電機(jī)控制應(yīng)用通常通過(guò)結(jié)合專(zhuān)用電機(jī)控制單元和系統(tǒng)控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，兩者都使用微控制器及其相關(guān)軟件。

低功耗 MCU

由于需要延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，因此必須注意所有硬件組件的電源要求，尤其是微控制器。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員必須了解他們?cè)敢饨邮艿恼壑苑桨?，并評(píng)估市場(chǎng)上微控制器技術(shù)特性的差異。這些設(shè)備的技術(shù)是CMOS。該技術(shù)同時(shí)呈現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為。處理此類(lèi)技術(shù)時(shí)需要考慮兩個(gè)基本方面：晶體管不切換時(shí)吸收的電流(漏電流)和開(kāi)關(guān)不工作時(shí)吸收的電流。

MCU 的能源需求取決于其工作模式和被迫工作的環(huán)境條件。微控制器具有三種基本的運(yùn)行模式(因此會(huì)導(dǎo)致能耗)：正常、等待模式和停止。顯然，在正常模式下，微控制器完全可以運(yùn)行，結(jié)果證明是這種模式。如果與其他模式相比，這種模式需要更高的能耗。

越來(lái)越具體和完整的板載微控制器外圍設(shè)備的發(fā)展使得控制電路的集成越來(lái)越緊密，從而減少了空間和耗散功率。

高性能設(shè)備

東芝的 M3H器件包含高性能模擬電路和支持完整電機(jī)控制所需的各種基本功能。該系列包括 64 至 144 引腳封裝，具有 256 至 512KB 的閃存和 32KB 的數(shù)據(jù)閃存。工作頻率為80MHz。集成功能包括高精度模擬電路，例如具有 1.5μs 轉(zhuǎn)換速度和多達(dá) 21 個(gè)通道的 12 位 ADC 轉(zhuǎn)換器以及 8 位和 2 通道 DAC。此外，東芝還提供包含數(shù)字 RDC、矢量引擎 (VE) 和一次性脈沖發(fā)生器的 MCU 解決方案。這些特性提高了算法的效率。

Microchip dsPIC33CK 是用于電機(jī)控制的雙核版本。對(duì)于快速控制周期，它包括減少延遲的寄存器、加速數(shù)字信號(hào)處理的附加指令、緊密的外圍耦合和快速時(shí)鐘。它具有小尺寸，可提供高達(dá) 5x5mm 36pin μQFN 和高達(dá) 12x12mm 80pin TQFP 的封裝。處理速度高達(dá) 100Mips，適用于控制執(zhí)行磁場(chǎng)定向控制算法和功率因數(shù)校正的多個(gè)無(wú)傳感器和無(wú)刷電機(jī)。

Microchip 的 32 位微控制器涵蓋廣泛的電機(jī)控制應(yīng)用，從初級(jí) 6 步無(wú)刷直流 (BLDC) 控制到高級(jí)無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制 (FOC)。SAM C Cortex®-M0 + (MCU) 微控制器系列基于數(shù)十年來(lái)在內(nèi)置閃存微控制器技術(shù)方面的創(chuàng)新和經(jīng)驗(yàn)。這些器件將 ARM Cortex-M0 + MCU 的高性能電機(jī)控制和能效與優(yōu)化的架構(gòu)和一組外設(shè)相結(jié)合。SMART SAM C 非常適合在 5V 下運(yùn)行的家用電器和其他控制應(yīng)用。CAN-FD、LIN 和汽車(chē)認(rèn)證使 SAM C2x 系列成為內(nèi)部座椅、門(mén)鎖、電動(dòng)車(chē)窗等汽車(chē)應(yīng)用的明智選擇。

用于軟件和配置示例的IDE Microchip / Atmel Studio、Atmel Studio Framework 和 START 支持SAM C2x 系列器件。對(duì)于硬件開(kāi)發(fā)，SAM C2x 系列由 Xplained Pro 套件 (ATSAMC21-XPRO) 支持，該套件支持額外的 Arduino 樣式板。對(duì)于 BLDC 電機(jī)控制應(yīng)用，Microchip 提供了一個(gè) 24 伏開(kāi)發(fā)平臺(tái) - ATSAMD21BLDC24V-STK - 具有一個(gè)完整的功率級(jí)和一個(gè)可互換的插入式電機(jī)。