电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。 电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。 通过降低组件闲置时的能耗,优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。 电源管理技术也称做电源控制技术,它属于电力电子技术的范畴,是集电力变换,现代电子,网络组建,自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术,现今已经广泛应用到工业,能源,交通,信息,航空,国防,教育,文化等诸多领域。
很多厨房和车库电器、电动工具以及其他小家电中所用的传统通用型电动机一般都不能精确地控制速度。 这些电动机基本上只有关和开两种状态,这对于某些应用来说确实是足够了。 但在其他场合,通过数字电源管理系统来进行精确变速控制的电动机拥有很多巨大的优势,包括 [3] :
-更低的功耗
-更高的安全性
-更长的工具寿命
-更便于使用
-更先进的操作控制。
-将电器开启时产生电涌从而导致电路断开的风险最小化
成本曾经是在各种消费类电器中实现智能电机控制的主要障碍。 本文将介绍一种由ZiLOG公司设计开发的新型高效低成本变速通用电机控制方案,以及这一方案是如何利用新型片上集成数字模块和先进的模拟硬件模块,以最少的外部组件和固件实现速度控制和故障停机功能的。
解决成本与复杂性问题
电子行业流行这么一个“传统”观点:能进行直接准确变速控制的系统所需的组件实在太贵了,根本无法用于价格敏感型消费电器中。 这种观点认为,与其开发并执行这样的控制系统,使最终产品零售价格升高并导致产品对人们失去吸引力,还不如保持电器的低成本,放弃智能电机控制的优势。 另外,由于快速过电流检测、故障控制、系统可靠性和效率等问题,电机控制应用还存在着棘手的工程难题。
由于对快速准确回路控制的需求以及通过数字电源管理执行智能电机控制所需要组件的数量和成本等问题的存在,这些控制器应用给MCU树立了标准,要求它必须提供一流的性能和丰富的综合型先进功能以简化通用电机控制领域的闭合回路控制设计。
近几年专门用于电机控制的微控制器(MCU)已经问世,集成了8 位计算引擎、模数转换器(ADC)、比较器、计数器、定时器等电路来控制电机速度,满足负载的功率要求。 由于快速而精确的闭环控制以及所需支持组件的数量少和成本低,这种控制器在对 MCU 的预期方面树立了新标杆。 MCU生产商所面临的问题是怎样在确保集成恰当的外部组件和功能的同时还能保持产品价格对消费者的吸引。