Controladors i solucions de mercat
Els requisits de control electrònic del motor en els productes electrònics domèstics, els mercats industrials i automotriu han impulsat la necessitat de les MCU amb perifèrics avançats de control del motor.
En el mercat d'electrodomèstics, cal controlar motor amb un rendiment millorat per complir els estàndards de planificació governamental, com ara el programa Energy Star de l'Agència de Protecció Ambiental dels Estats Units, que promou la introducció d'aparells d'alt rendiment. Les màquines de rentat són una àrea important del control motor d'alt rendiment. La màquina de rentat directa elimina la corretja de propulsió entre l'eix del motor i l'agitador de la rentadora, permetent diferents modes d'agitator i de velocitat.
La rentadora totalment redissenyada del fabricant consumeix un 38% menys d'electricitat i un 17% més d'aigua que una rentadora convencional. El motor MCU de control ajusta la potència del motor segons la quantitat i el tipus de bugaderia. Tanmateix, els usuaris de l'electrodomèstic segueixen sent sensibles al preu de compra inicial, de manera que els fabricants han de reduir contínuament els seus costos de desenvolupament i producció, de manera que els consumidors puguin acceptar dispositius més avançats.
En els electrodomèstics, les MCU de 8 bits dissenyades específicament per a aplicacions de control de motors de baix cost integren funcions que minimitzen components addicionals. Amb el motor PWM a la placa, un monitor de rellotge segur i una memòria flash molt fiable, les últimes MCU simplifiquen el disseny del control del motor de l'electrodomèstic i aconsegueixen objectius de baix cost.
En aplicacions industrials, els costos de potència i el temps d'inactivitat de les operacions de muntatge poden reduir els beneficis del fabricant. Un exemple industrial de com el control de les millores del rendiment del motor afecta directament l'eficiència i la rendibilitat és substituir una vàlvula en una bomba industrial amb un sistema de velocitat variable (VSD) amb un MCU.
Per a una bomba o ventilador, el consum d'energia és proporcional a la velocitat del cub de l'eix. Quan la velocitat de l'eix es redueix en un 10%, el flux es redueix en un 10% i el consum d'energia es redueix un 27%. Si la velocitat es redueix en un 20%, el consum d'energia es redueix un 49%. Mitjançant l'ús del control motor de la velocitat variable MCU en comptes de les vàlvules de velocitat constant per reduir el flux, s'ha demostrat que es poden aconseguir estalvis energètics de 25-40% per a bombes centrífugues, ventiladors i ventiladors en aplicacions industrials.
Els beneficis de les aplicacions industrials són òbvies, i el control del motor de velocitat variable basat en MCU depèn d'altres factors, com la flexibilitat i la fiabilitat, aquests factors poden evitar el temps d'inactivitat causat per errors o revisions. Les MCU amb flash i EEPROM proporcionen la flexibilitat per resoldre els requisits industrials dels usuaris amb funcions reprogramables quan es requereixen actualitzacions o requisits del programa de control. Una MCU amb 16KB de memòria flash i 256BEEPROM proporciona una memòria suficient en un MCU de 8 bits per manejar molts dels canvis que es requereixen en un entorn industrial. Igualment important, la memòria flash de Microchip utilitza la tecnologia de processament de la unitat PMOS que es pot esborrar electrònicament i que normalment té una unitat d'emmagatzematge de dades capaç de suportar 1 milió de cicles d'esborrat / escriptura i dades que poden durar més de 40 anys.
Les aplicacions motores automotrius existents inclouen l'ús de motors per obrir i tancar finestres i portes, i posicionar els seients. Atès que aquestes aplicacions s'utilitzen amb una freqüència baixa, no són sensibles a les ineficiències, però les aplicacions d'alta utilització, com ara el control del medi ambient de la temperatura dels passatgers i els ventiladors de la caixa del motor, continuen consumint una potència limitada del cotxe. El motor MCU de control permet que el ventilador de control ambiental funcioni a una velocitat que mantingui una temperatura còmoda, minimitzant així el soroll i reduint el consum d'energia.
En molts casos, el motor MCU de control s'ha de connectar a la xarxa d'automòbils mitjançant una xarxa d'àrea de control (CAN) o una xarxa d'interconnexió local (LAN). Per a l'electrònica del cos, els protocols LIN de baix cost s'utilitzen ara per reduir el cost del sistema en general. En algunes famílies de MCU, es pot trobar un mòdul USART que admet LIN 1.2, juntament amb la detecció automàtica de l'estela i el baud en el bit inicial.
Com que els algorismes de control es fan més complexos en tots els segments del mercat, el rendiment dels controladors de motor digitals augmenta des del MCU fins al nivell DSP. Els controladors de senyal digital (DSC) proporcionen un rendiment més assequible i una tecnologia MCU d'enginyeria de disseny més assequible per a dissenys de control de motors més sofisticats, inclosos els que tenen control vectorial. Els DSC operen a una velocitat de fins a 30 MIPS, amb perifèrics integrats dedicats a memòria flash i control de motors de fins a 144 KB per a aplicacions de control de motor noves més avançades. Amb el control electrònic del motor basat en DSP i DSC, el control de la indústria domèstica i l'automoció no només funcionen de forma més eficient, proporcionen més funcions i són més assequibles.
