Sut i wneud MCUau arloesol yn cyflawni rheolaeth reolaeth ynni effeithlon
Mae cyfraniad moduron trydan i ddefnydd ynni yn agos at 50% yn yr Unol Daleithiau, felly gall lleihau'r defnydd o ynni modur wella effeithlonrwydd ynni yn effeithiol, ac mae defnyddio technoleg microcontrol uwch (MCU) i gyflawni rheolaeth modur yn ddull effeithiol. Mae'r papur hwn yn cyflwyno'r datblygiadau diweddaraf mewn technoleg rheoli modur MCU a'i geisiadau.
Un o'r prif dargedau ar gyfer lleihau'r defnydd o ynni yw'r modur, sy'n defnyddio tua 50% o gyfanswm y defnydd o ynni yr Unol Daleithiau. Gellir dod o hyd i fwy na 50 o gerbydau yn y cartref, fel arfer rhwng 70 a 80. Yn y maes diwydiannol, defnyddir rheolaeth awtomatig y ffatri yn eang hefyd.
Heddiw, mae datblygiadau diweddar mewn technoleg MCU yn galluogi moduron i weithredu'n fwy effeithlon ar gost is. Mewn rhai marchnadoedd, mae hyn yn cyflymu'r broses o drosglwyddo o reolaeth electromechanyddol i reolaeth electronig, gan alluogi rheoli modur cyflymder amrywiol i wneud y gorau o effeithlonrwydd modur a lleihau cost pob cais ar lefel y dyfais.
MCU rheoli modur brwsless cost isel DC
O'i gymharu â moduron brwsio sy'n cael eu defnyddio'n aml mewn rheolaeth modur, mae moduron DC brushless (BLDC) a reolir gan MCU yn dileu gwisgo brwsh a mecanweithiau rhwygo, felly mae bywyd y modur yn cael ei gyfyngu i fywyd y dwyn. Yn ogystal, mae manteision systemau modur BLDC sy'n seiliedig ar MCU yn cynnwys cymhareb effeithlonrwydd uchel, torque-inertia uchel, perfformiad cyflymder uwch, sŵn isel, effeithlonrwydd thermol gwell, a nodweddion EMI is.
Mae'r defnydd o MCUs 8-bit a gynlluniwyd yn benodol ar gyfer cynhyrchu màs o reolaeth modur yn ddull cost isel iawn ar gyfer datrys problemau rheoli modur digidol. Gyda hyd at 10 MIPS o berfformiad a chaledwedd sy'n benodol i reoli cynnig (gan gynnwys PWM 14-bit wedi'i alinio gan y ganolfan, modiwl adborth cynnig, ac ADC cyflym), gellir mynd i'r afael â cheisiadau a oedd yn ofynnol yn flaenorol ar broseswyr drud yn awr gyda chost isel MCUs 8-bit.
Mae'r microcontrolwr 8-bit yn gyrru gyriant amlder newidiol ACIM tri cham.
Gall rheoli PWM tri-gam mewn rhai MCUs, fel y PIC18F4431, ddarparu'r holl reolaethau BLDC mewn caledwedd, gan leihau'r meddalwedd y mae'n rhaid ei ddatblygu a'i dadfuddio. Mae hyd at 8 sianel PWM sydd ar gael, fel rheol dim ond 6 i yrru modur tair cam. Felly, gellir defnyddio'r ddwy sianel sy'n weddill ar gyfer swyddogaethau eraill heb yr angen am gydrannau ychwanegol. Mae'r modiwl adborth cynnig gyda rhyngwyneb encoder integrol fel prif ran y MCU yn lleihau nifer y cydrannau a'r gost system.
Mae MCU gydag ADC gyda chyfradd samplo o 200K yr un yn darparu'r cyflymder angenrheidiol ar gyfer rheoli dolen caeëdig. Mae defnyddio dwy sianel wahanol ar y pryd yn ei gwneud yn bosibl i foltedd sampl a chyfredol fod ar yr un pryd. Mae angen pontio mor gyflym wrth fesur grym electromotig y cefn (EMF) mewn rheolaeth modur dolen caeëdig, a'r gallu i gydamseri'r ADC gyda'r PWM ar yr ymyl sy'n codi neu'n lleihau yn lleihau sŵn newid. Gyda'i gilydd, mae'r modiwlau hyn yn dileu'r angen am gydrannau rheoli modur allanol megis ADC cyflymder uchel ac amgodyddion sefyllfa.
Mewn llawer o geisiadau rheoli modur, mae gweithredu methiant-ddiogel yn bwysig iawn. Mae MCU â monitro cloc methu-ddiogel (oscillator RC mewnol y gellir ei ddefnyddio fel cloc wrth gefn mewn achos o fethiant grisial) yn caniatáu i ddylunwyr ddefnyddio rheolaeth ddigidol sy'n darparu dibynadwyedd uchel. Mae oedi wrth amser rhaglenadwy ar y PWM yn lleihau sŵn newid, lleihau amser datblygu bob wythnos, a chwrdd â dyddiadau cau rhaglenni critigol i ddod â chynhyrchion newydd i'r farchnad. Ym mhob achos, mae MCUs â chof fflach ddibynadwy yn cynnig y potensial ar gyfer amser-i-farchnad a hyblygrwydd cyflym i addasu i newidiadau yn y galw cyn eu gosod neu yn ystod eu defnyddio.
