结合DSP和微控制器特性、用于电机控制的单片处理器

正确地利用电机控制器可为电机控制以及许多相关系统和产品设计节约大量的成本。本文针对低成本、低功耗和程序代码要求较高的电机控制及其它应用，介绍了集成DSP和MCU特性的单片处理器解决方案，可为电机控制领域设计工程师进行器件选择提供参考。

Rich Hoefle

应用工程经理

DSP标准产品部

摩托罗拉公司

电机在人们日常生活中扮演着重要角色，从普通的家用电器到复杂的电子系统和计算机，电机为各种应用提供旋转运动或线性运动。随着大量更为复杂应用的出现，电机控制问题变得越来越重要。因此，需要开发出更为复杂的技术，以改善其性能、功耗和安全性。小型电机通常用于精度要求极高的应用，而大型电机，如用于机器人中的电机，常常需要执行非常复杂的任务，并且强调实时性。

高性能的电机控制对总的能耗具有重要影响。家庭和办公室中的电冰箱(与电机紧密相关的设备)约消耗世界能源的10%，而用于商业建筑的取暖、通风设备以及空调中的电机运行系统，其电费约占整个建筑物总电费的50%。通过利用基于DSP的改进型电机控制技术，如某些已接近商业化的控制器，可总共节省30%至50%的能耗，如家用电冰箱的能耗可减小25%，而HVAC鼓风机可节省多达80%的能耗。

DSP电机控制器的应用

DSP控制器通过提高效率，可以改善许多产品的特性。例如，洗衣机就从中受益匪浅。通过结合不太昂贵的AC感应或磁阻电机的复杂旋转控制，洗衣机可获得一些新的功能特性，这些特性以往受成本约束或者根本就不可能实现。目前，一些高档洗衣机中已具有快速脱水、柔和搅动以及失衡校正等功能，用不了多久，电子控制将使普通洗衣机也具有这些功能。

早期的洗衣机采用一种机械传动方式，为不同的洗涤周期提供不同的滚桶速度和搅动程度，以及有效脱水所需的高速滚桶速度。传动方式允许只用单个无电子控制AC电机实现洗衣机的功能，但成本较高且可靠性差。

最新型的洗衣机则没有采用传动工作方式，因为采用复杂DSP或微控制器(MCU)对低成本AC感应或开关磁阻电机进行控制，可提供所有标准的洗涤周期。此外，电气控制的感应或开关-磁阻电机使搅动周期更为高效和柔和，不仅可以降低能耗，而且减小了衣物的磨损。脱水旋转周期可通过电子控制达到超出以往的高速度，从而脱去更多的水并缩短甩干时间。更为有效的周期意味着洗涤时间更短、用水更少且所需的洗涤剂也更少。

电冰箱也同样从电子控制中获