微芯片在马达和运动控制方面做得更多

微控制器——尤其是那些用于电机和运动控制的微控制器——继续增加功能和特性。它通过更多的板载功能以及通过软件工具、高级算法和库实现附加功能的能力来实现。各种制造商以数字信号处理器和控制器(dsp和dsc)、集成电路(ic)、现场可编程门阵列(fpga)和其他硅器件的形式提供这种技术。

作为芯片级控制的倡导者，Performance Motion Devices Inc. (PMD)提供了其麦哲伦系列运动控制ic和板，可用于多种电机类型，包括有刷直流电动机、无刷直流电动机(bldc)、步进电机和微步进电机。四个麦哲伦版本可容纳1-4个运动轴，循环关闭时间低至每个轴50µs。这些可编程设备提供正弦换向和运动轮廓，如s曲线，梯形，电子传动，加上外部轮廓。加速和减速值是独立可编程的。

另一个PMD产品示例mc73110电机控制ic提供了数字电流环，速度环和无刷直流电动机换向。(见“电机”和“运动”控制在线扩展的差异。)这种单轴驱动控制器提供内部或外部速度剖面模式(具有外部速度命令)，或具有外部扭矩命令信号的扭矩模式。MC73110独立运行，使用预编程参数，或通过微处理器命令。它适用于电机和驱动器在1-500千瓦的功率范围。

开环或闭环

Microchip Technology Inc.最近的发展包括在单个芯片上集成无传感器场定向控制(FOC)和功率因数控制(PFC) -该公司的dsPIC33F系列DSC设备。也称为磁链矢量控制，FOC是指通过闭环(使用转子位置反馈)或无传感器方法获得的高性能电机转矩和速度控制。后一种方法通过监测电机相电流和电压得出转子位置。PFC是维持电能质量和限制电机谐波的重要特性。

低成本开发板(dsPICDEM MCL, 150美元)与Microchip的DSC设备一起工作，以评估bldc和永磁同步(PMS)电机，并开发无传感器和闭环运动系统的应用程序。其他开发板是可用的。例如，高电压(230 V)三相交流感应电机，无刷直流电机，或PMS电机的闭环控制;也适用于单极/双极步进电机的应用。

意法半导体(STMicroelectronics Inc.)还扩展了其函数库，支持使用ST的32位STM32微控制器(MCU)的电机矢量控制。新的算法集中在内部PM电机(用于高功率密度和高速应用)，场弱控制，以扩大PMS电机的速度范围，以及单猎无传感器控制。后者是ST开发的一项专利技术，据说可以通过消除传统无传感器控制中使用的三个电流传感电阻中的两个来降低系统成本。意法半导体称，采用STM32 mcu的无传感器矢量控制环路闭合时间低于21µs。

在相关领域，ST现在提供额定最高结温150°C的电机速度控制triac。这些“交流电三极管”有几种型号，最大额定电流为4-10 A，栅极电流为10 mA，允许直接逻辑电平开关。该公司表示，好处包括节省较小的散热器和组件数量以及电源尺寸/成本。

重要的是，新一代微芯片还增强了它们的输入输出能力以及与通信网络和传感器接口的联系。

-弗兰克·j·巴托斯，体育老师控制工程咨询编辑器。联络他的地址是braunbart@sbcglobal.net。

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