消費(fèi)電子電器的變速低功耗的實(shí)現(xiàn)方案

給大家推薦一種新型高效低成本變速通用電機(jī)控制方案，以及說明這一方案是如何利用新型片上集成數(shù)字模塊和先進(jìn)的模擬硬件模塊，以最少的外部組件和固件實(shí)現(xiàn)速度控制和故障停機(jī)功能的。

成本一直是各種消費(fèi)類電器中實(shí)現(xiàn)智能電機(jī)控制的主要障礙。一般很多廚房和車庫電器、電動(dòng)工具以及其他小家電中所用的傳統(tǒng)通用型電動(dòng)機(jī)都不能精確地控制速度。電動(dòng)機(jī)基本上只有關(guān)和開兩種狀態(tài)。但通過數(shù)字電源管理系統(tǒng)來進(jìn)行精確變速控制可以實(shí)現(xiàn)很多巨大的優(yōu)勢，包括：

-更低的功耗

-更高的安全性

-更長的工具壽命

-更便于使用

-更先進(jìn)的操作控制。

-將電器開啟時(shí)產(chǎn)生電涌從而導(dǎo)致電路斷開的風(fēng)險(xiǎn)最小化

解決成本與復(fù)雜性問題

電子行業(yè)流行這么一個(gè)“傳統(tǒng)”觀點(diǎn)：能進(jìn)行直接準(zhǔn)確變速控制的系統(tǒng)所需的組件實(shí)在太貴了，根本無法用于價(jià)格敏感型消費(fèi)電器中。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，與其開發(fā)并執(zhí)行這樣的控制系統(tǒng)，提高最終產(chǎn)品零售價(jià)格并因此而使之對(duì)人們失去吸引力，還不如保持電器的低成本，放棄智能電機(jī)控制的優(yōu)勢。另外，由于快速過電流檢測、故障控制、系統(tǒng)可靠性和效率等問題，電機(jī)控制應(yīng)用還帶來了棘手的工程難題。

由于對(duì)快速準(zhǔn)確回路控制的需求，以及通過數(shù)字電源管理執(zhí)行智能電機(jī)控制所需要組件的數(shù)量和成本，這些控制器應(yīng)用給MCU樹立了標(biāo)準(zhǔn)，要求它必須提供一流的性能和豐富的綜合型先進(jìn)功能，以簡化閉合回路控制設(shè)計(jì)在通用電機(jī)控制領(lǐng)域的執(zhí)行。近幾年專門用于電機(jī)控制的微控制器(MCU)已經(jīng)問世，集成了8 位計(jì)算引擎、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、比較器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器以及其它電路來控制電機(jī)速度，以滿足負(fù)載的功率要求。由于快速而精確的閉環(huán)控制以及所需支持組件的數(shù)量和成本，這種控制器在對(duì) MCU 的預(yù)期方面樹立了新標(biāo)桿。目前MCU生產(chǎn)商所面臨的問題是如何在確保集成恰當(dāng)?shù)耐獠拷M件和功能的同時(shí)還能保持產(chǎn)品價(jià)格對(duì)消費(fèi)者的吸引力。

最佳方法

圖1展示了一個(gè)面向先進(jìn)電機(jī)控制尤其是通用電機(jī)控制應(yīng)用的低成本高效型數(shù)字功率管理方案。其中的片上模擬外圍設(shè)備都是由ZiLOG開發(fā)并集成到它的一款8位MCU上的。

圖1 ZiLOG 8位MCU框架圖