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    某些 MCU 里的三相 PWM 控制,如 PIC18F4431,可以用硬件提供一个 BLDC 的所有三
项控制,尽量减少必须开发和调试的软件。高达

8 个可用的 PWM 通道,通常只需要 6 个来

驱动三相电机。因此,剩下的两个通道可以用作其他功能,而不需要额外的器件。作为

MCU

的主要部分的带积分编码器接口的运动反馈模块减少了器件数量和系统成本。
 
    具有采样率为每秒 200K 的 ADC 的 MCU 可提供闭环控制所必要的速度。两个不同通道的
同时采用使得对电压和电流同时采样成为可能。在测量闭环电机控制中后端电动势

(EMF)时

需要这样的快速转换,在上升或下降沿使

ADC 与 PWM 同步的能力使切换噪声最小化。总

之,这些模块使得不需要外部电机控制器件,如高速

ADC 和位置编码器。

 
    在很多电机控制应用中,故障安全操作(fail-safe operation)非常重要。带有故障安全时钟监
视器

(一个内部 RC 振荡器,可以在晶振产生故障的时候用作备用时钟)的 MCU 使设计工程

师可以用能提供高可靠性的数字控制。像在

PWM 上的可编程停滞时间(deadtime)延时使切

换噪声最小化,可以减少数周的开发时间,并满足关键的程序最终期限要求以使新产品得
以面市。在所有的情况下,带有可靠闪存的

MCU 提供快速面市的可能,以及在安装之前或

在使用中根据要求变化来调整的灵活性。
 
    市场推动因素及解决方案
 
    家用电子设备中的电子电机控制要求、工业和汽车市场促进了对具有先进的电机控制外设

MCU 的需求。

 
    在家电市场部分,需要性能提高的电机控制来满足政府规划标准,例如美国的环境保护
机构的能源之星计划,该计划促进厂商推出高效能家电。洗衣机是高性能电机控制的一个重
要的领域。直接驱动的洗衣机消除了电机轴与洗衣机搅动器之间的传动带,允许不同的速度
和搅动器模式。
 
    一个生产商的完全重新设计的洗衣机与传统的洗衣机相比较,减少消耗 38%的电量和
17%的水。电机控制 MCU 根据洗衣量和类型调整电机的功率。然而,家电用户依然对最初的
购买价格很敏感,因此生产商必须不断降低它们的开发和生产成本,以使更先进的电器能
为更多的消费者所接受。
 
    在家电中,专门为低成本电机控制应用设计的 8 位 MCU 集成了能尽量减少额外器件的
功能。在电路板上的电机

PWM、故障安全时钟监视器和高可靠的闪存条件下,最新的 MCU

简化了家电电机控制的设计,能实现低成本目标。
 
    在工业应用中,电力成本和装配操作的停工时间会降低厂商的收益。关于电机性能提升的
控制如何直接影响效率和收益的一个工业例子就是:将一个工业抽水机中的阀用一个带有
基于

MCU 的可变速(VSD)系统替换。

 
    对于抽水机或风扇,功耗与轴的速度立方根成正比,当轴速度降低 10%,流量降低
10%,功耗降低 27%。如果速度降低 20%,功耗降低 49%。通过使用 MCU 可变速电机控制,
而不是恒速电机阀来减少流量,已经证明对于工业应用中的离心抽水机、风扇和吹风机来说