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關(guān)于電機控制方案，DSP、MCU和FPGA各有其優(yōu)特點。DSP因為數(shù)據(jù)處理能力強、運算速度快，適用于高端復(fù)雜的電機系統(tǒng)控制，但它依賴于軟件算法的成熟度和穩(wěn)定性，對開發(fā)者的要求比較高。FPGA通過集成邏輯電路及專用電機驅(qū)動電路，能夠很好地適用于客戶化的電機驅(qū)動，但在電機控制的通用性方面略有不足。MCU通常側(cè)重于I/O接口的數(shù)量和可編程存儲器的大小，非常適用于有大量的I/O操作的場合，所以廣泛應(yīng)用在低成本，低功耗和對精度要求不高的系統(tǒng)中。但由于本身處理能力有限，應(yīng)用的場合受到了比較大的限制。 電機對能耗的貢獻率在美國接近50%，因此降低電機能耗能有效地提高能源利用率，而采用先進的微控制器（MCU）技術(shù)來實現(xiàn)電機控制是一種有效的方法。降低能耗的一個主要對象是電機，它消耗了美國總能耗的大約50%。家庭里隨便都可以找到超過50個電機，一般會有70到80個，在工業(yè)領(lǐng)域，工廠自動控制對電機的利用也很廣泛。 MCU技術(shù)使得電機能在更低的成本下更高效地運行。在某些市場上能加快從機電向電子控制的轉(zhuǎn)變，從而能實現(xiàn)變速電機控制以優(yōu)化電機的工作效率，并在器件的層面上降低所有應(yīng)用的成本。低成本無刷直流電機控制MCU與經(jīng)常應(yīng)用在電機控制中的有刷電機相比，MCU控制的無刷直流（BLDC）電機消除了刷子磨損和弧形機構(gòu)，這樣電機的壽命本質(zhì)上僅僅受限于軸承的壽命。基于MCU的BLDC電機系統(tǒng)的優(yōu)勢還包括高效率、高轉(zhuǎn)矩-慣量比、更高的速度性能、低噪聲、更好的熱效率和低EMI特性。 在很多電機控制應(yīng)用中，故障安全操作非常重要。帶有故障安全時鐘監(jiān)視器（一個內(nèi)部RC振蕩器，可以在晶振產(chǎn)生故障的時候用作備用時鐘）的MCU使設(shè)計工程師可以用能提供高可靠性的數(shù)字控制。像在PWM上的可編程停滯時間延時使切換噪聲最小化，可以減少數(shù)周的開發(fā)時間，并滿足關(guān)鍵的程序最終期限要求以使新產(chǎn)品得以面市。在所有的情況下，帶有可靠閃存的MCU提供快速面市的可能，以及在安裝之前或在使用中根據(jù)要求變化來調(diào)整的靈活性。市場推動因素及解決方案家用電子設(shè)備中的電子電機控制要求、工業(yè)和汽車市場促進了對具有先進的電機控制外設(shè)的MCU的需求。 在家電市場部分，需要性能提高的電機控制來滿足政府規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，洗衣機是高性能電機控制的一個重要的領(lǐng)域。直接驅(qū)動的洗衣機消除了電機軸與洗衣機攪動器之間的傳動帶，允許不同的速度和攪動器模式。一個生產(chǎn)商的完全重新設(shè)計的洗衣機與傳統(tǒng)的洗衣機相比較，減少消耗38%的電量和17%的水。電機控制MCU根據(jù)洗衣量和類型調(diào)整電機的功率。然而家電用戶依然對最初的購買價格很敏感，因此生產(chǎn)商必須不斷降低它們的開發(fā)和生產(chǎn)成本，以使更先進的電器能為更多的消費者所接受。 |
