Tržišni pokretači i rešenja
Elektronski zahtevi za kontrolu motora u kućnoj elektronici, industrijskoj i automobilskoj pijaci su doveli do potrebe za MCU sa naprednim periferijama kontrole motora.
Na tržištu kućnih aparata, kontrola motora sa poboljšanim performansama je potrebna kako bi se zadovoljili vladini standardi za planiranje, poput programa Energy Star Agencije za zaštitu životne sredine SAD, koji promoviše uvođenje visokih performansi. Mašine za pranje veša su važna oblast kontrole motora visokih performansi. Mašina za pranje veša direktnog pogona eliminiše pogonski remen između vratila motora i mešača za pranje, omogućavajući različite brzine i mešalice.
Proizvođača potpuno redizajnirana veš mašina troši 38% manje struje i 17% više vode nego konvencionalna mašina za veš. MCU kontroler motora prilagođava snagu motora prema količini i vrsti veša. Međutim, korisnici kućnog aparata su i dalje osetljivi na početnu cenu kupovine, tako da proizvođači moraju kontinuirano smanjivati svoje troškove razvoja i proizvodnje kako bi napredniji uređaji mogli prihvatiti više potrošača.
Kod kućnih aparata, 8-bitni MCU-ovi dizajnirani specijalno za niske troškove za kontrolu motora integrišu funkcije koje minimiziraju dodatne komponente. Sa motornim PWM na ploči, monitoru za sigurnost sata i pouzdanoj fleš memoriji, najnoviji MCU pojednostavljuju dizajn kontrole motora kućnog aparata i postižu niske troškove.
U industrijskoj primeni, troškovi snage i zastoje u montažnim operacijama mogu smanjiti prednosti proizvođača. Industrijski primjer kako kontrola poboljšanja performansi motora direktno utiče na efikasnost i profitabilnost je zamjena ventila u industrijskoj pumpi sa sistemom promenljive brzine (VSD) sa MCU.
Za pumpu ili ventilator, potrošnja energije je proporcionalna brzini kocke osovine. Kada je brzina vratila smanjena za 10%, protok se smanjuje za 10%, a potrošnja energije smanjena je za 27%. Ako je brzina smanjena za 20%, potrošnja energije je smanjena za 49%. Koristeći kontrolu motora MCU promenljive brzine umesto ventila sa konstantnom brzinom za smanjenje protoka, dokazano je da se 25-40% energije može postići za centrifugalne pumpe, ventilatore i duvaljke u industrijskim aplikacijama.
Prednosti industrijskih aplikacija su očigledne, a kontrola motora sa promenljivom brzinom kojom upravlja MCU oslanja se i na druge faktore kao što su fleksibilnost i pouzdanost - ovi faktori mogu izbjeći vrijeme zaustavljanja usled nedostataka ili remonta. MCU-ovi sa blicom i EEPROM-om pružaju fleksibilnost za rešavanje industrijskih zahteva korisnika sa reprogramabilnim funkcijama kada su potrebne nadogradnje ili kontrole programskih zahteva. MCU sa 16KB fleš memorije i 256BEEPROM obezbeđuju dovoljno memorije u 8-bitnom MCU-u kako bi se nosio sa mnogim promjenama koje mogu biti potrebne u industrijskom okruženju. Podjednako važno, Microchipova flash memorija koristi PMOS tehnologiju za brisanje jedinice za obradu podataka koja obično ima jedinicu za pohranu podataka koja može izdržati 1 milion ciklusa brisanja / pisanja i podataka koji mogu trajati više od 40 godina.
Postojeća primena automobilskih motora uključuje korištenje motora za otvaranje i zatvaranje prozora i vrata i za postavljanje sedišta. Pošto se ove aplikacije koriste na niskoj frekvenciji, oni nisu osetljivi na neefikasnost, ali aplikacije visokog korišćenja, kao što su kontrola temperature okoline putnika i ventilatori motora, nastavljaju da koriste ograničenu snagu iz automobila. MCU kontroler motora omogućava ventilatoru za zaštitu okoline da radi sa brzinom koja održava udobnu temperaturu, čime se minimizira buka i smanjuje potrošnja energije.
U mnogim slučajevima, MCU upravljački sklop mora biti povezan sa mrežom automobila pomoću mreže kontrolne površine (CAN) ili lokalne interkonektne mreže (LAN). Za elektroniku tela, niski troškovi LIN protokola se sada koriste za smanjivanje ukupnih troškova sistema. U nekim MCU porodicama, može se naći USART modul koji podržava LIN 1.2, zajedno sa automatskim buđenjem i otkrivanjem bauda na početnom bitu.
Kako kontrolni algoritmi postaju složeniji u svim segmentima tržišta, performanse digitalnih kontrolera motora porastu od MCU do nivoa DSP-a. Digitalni signalni kontroleri (DSCs) donose bolje performanse i pristupačne, dizajnirajuće inženjerske MCU tehnologije za još sofisticiranije dizajne kontrole motora, uključujući i one sa vektorskom kontrolom. DSC funkcionišu sa brzinama do 30 MIPS-a, sa integrisanim periferijama posvećenim fleš memoriji i kontroli motora do 144 KB za naprednije nove aplikacije za kontrolu motora. Sa elektronskom kontrolom motora zasnovane na DSP i DSC, kontrola industrije kućnih aparata i automobila ne samo da funkcionišu efikasnije, pružaju više funkcija i više su pristupačne.
