Penggerak dan solusi pasar
Persyaratan kontrol motor elektronik di elektronik rumah, pasar industri dan otomotif telah mendorong kebutuhan untuk MCU dengan periferal kontrol motor canggih.
Di pasar peralatan rumah, kontrol motor dengan peningkatan kinerja diperlukan untuk memenuhi standar perencanaan pemerintah, seperti Program Energy Star dari Badan Perlindungan Lingkungan AS, yang mempromosikan pengenalan peralatan berkinerja tinggi. Mesin cuci adalah area penting dari kontrol motor berkinerja tinggi. Mesin cuci penggerak langsung menghilangkan sabuk penggerak di antara poros motor dan mesin cuci agitator, memungkinkan untuk mode kecepatan dan agitator yang berbeda.
Sebuah mesin cuci yang dirancang ulang sepenuhnya oleh pabrik mengkonsumsi listrik 38% lebih sedikit dan 17% lebih banyak air daripada mesin cuci konvensional. Kontrol motor MCU menyesuaikan kekuatan motor sesuai dengan jumlah dan jenis cucian. Namun, pengguna alat rumah masih sensitif terhadap harga pembelian awal, sehingga produsen harus terus mengurangi biaya pengembangan dan produksi mereka sehingga peralatan yang lebih canggih dapat diterima oleh lebih banyak konsumen.
Pada peralatan rumah tangga, 8-bit MCU yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol motor murah mengintegrasikan fitur yang meminimalkan komponen tambahan. Dengan PWM motor di papan, monitor jam tidak aman dan memori flash yang sangat andal, MCU terbaru menyederhanakan rancangan kontrol motor alat rumah dan mencapai target biaya rendah.
Dalam aplikasi industri, biaya listrik dan waktu henti operasi perakitan dapat mengurangi manfaat pabrikan. Contoh industri tentang bagaimana kontrol peningkatan kinerja motor secara langsung mempengaruhi efisiensi dan profitabilitas adalah mengganti katup dalam pompa industri dengan sistem VSD dengan MCU.
Untuk pompa atau kipas, konsumsi daya sebanding dengan kecepatan kubus poros. Ketika kecepatan poros berkurang 10%, aliran berkurang 10% dan konsumsi daya berkurang 27%. Jika kecepatan berkurang 20%, konsumsi daya berkurang hingga 49%. Dengan menggunakan kontrol kecepatan motor variabel MCU bukan katup motor kecepatan konstan untuk mengurangi aliran, telah terbukti bahwa 25-40% penghematan energi dapat dicapai untuk pompa sentrifugal, kipas dan blower dalam aplikasi industri.
Manfaat dari aplikasi industri sangat jelas, dan kontrol motor kecepatan variabel yang dikendalikan oleh MCU bergantung pada faktor-faktor lain seperti fleksibilitas dan keandalan - faktor-faktor ini dapat menghindari downtime yang disebabkan oleh kesalahan atau perbaikan. MCU dengan flash dan EEPROM memberikan fleksibilitas untuk memecahkan kebutuhan pengguna industri dengan fitur-fitur reprogrammable ketika upgrade atau mengontrol persyaratan program diperlukan. Sebuah MCU dengan memori flash 16KB dan 256BEEPROM menyediakan memori yang cukup dalam 8-bit MCU untuk menangani banyak perubahan yang mungkin diperlukan dalam lingkungan industri. Sama pentingnya, memori flash Microchip menggunakan teknologi pengolahan unit yang dapat dihapus secara elektronik PMOS yang biasanya memiliki unit penyimpanan data yang mampu menahan 1 juta erase / write siklus dan data yang dapat bertahan selama lebih dari 40 tahun.
Aplikasi motor otomotif yang ada termasuk penggunaan motor untuk membuka dan menutup jendela dan pintu, dan untuk memposisikan kursi. Karena aplikasi ini digunakan pada frekuensi rendah, mereka tidak sensitif terhadap ketidakefisienan, tetapi aplikasi penggunaan tinggi, seperti kontrol suhu lingkungan penumpang dan kipas kotak mesin, terus mengkonsumsi daya yang terbatas dari mobil. Kontrol motor MCU memungkinkan kipas kontrol lingkungan beroperasi pada kecepatan yang mempertahankan suhu yang nyaman, sehingga meminimalkan kebisingan dan mengurangi konsumsi daya.
Dalam banyak kasus, kontrol motor MCU harus terhubung ke jaringan mobil menggunakan Control Area Network (CAN) atau Local Interconnect Network (LAN). Untuk elektronik tubuh, protokol LIN murah sekarang digunakan untuk mengurangi biaya sistem secara keseluruhan. Di beberapa keluarga MCU, modul USART yang mendukung LIN 1.2 dapat ditemukan, bersama dengan bangun otomatis dan deteksi baud di awal bit.
Karena algoritma kontrol menjadi lebih kompleks di semua segmen pasar, kinerja pengendali motor digital meningkat dari MCU ke tingkat DSP. Digital Signal Controllers (DSCs) membawa kinerja yang lebih tinggi dan terjangkau, merancang teknologi MCU yang ramah-insinyur untuk desain kontrol motor yang lebih canggih, termasuk yang memiliki kontrol vektor. DSC beroperasi pada kecepatan hingga 30 MIPS, dengan periferal terintegrasi yang didedikasikan untuk memori flash dan kontrol motor hingga 144 KB untuk aplikasi kontrol motor baru yang lebih canggih. Dengan kontrol motor elektronik berbasis DSP dan DSC, kontrol industri alat rumah tangga dan otomotif tidak hanya bekerja lebih efisien, menyediakan lebih banyak fungsi, dan lebih terjangkau.
