现在的HVAC系统既要做到节约能源并掩护本钱,还要能供应精确的温度掌握和静音运行。在HVAC系统中这些大量的掌握电机,包括带有电位器的有刷直流电机用于感测风门的位置,利用反电动势丈量位置或通过打算步数丈量位置的BLDC电机等等。在节能高效的哀求出来之前,很多HVAC系统中都利用了AC感应电机,随着节能和高效的哀求日益严格,具有更高能效的BLDC电机成为HVAC运用的首选。
这些HVAC的电机掌握哀求较高,同时须要考虑到节能环保,效率等方面的问题,因此,电机MCU大厂在HVAC系统上都有一套自己的办理方案。
TI HVAC电机掌握
TI的HVAC电机办理方案侧重点在提高效率和预测性掩护上。一是通过变流器实现精确的电流和电压丈量;二是无线电机诊断由电池供电;三是电源树的高能效设计。这样的电机方案可以说对HVAC电机实现了智能监控,既知足节能哀求又实现高效掌握。
在方案中MCU和处理器的选型上,TI给出了很多选择。C2000系列里的TMS320F280021是个中较有特色的一个。虽然TMS320F280021在HVAC的运用中不是C2000系列里各项性能最高的,但是从整体来看它是极其具有性价比的一个选择,对付本钱敏感的系统设计,比其他C2000系列更友好。
(TMS320F280021,TI)
C2000系列的可扩展、超低延迟不须要过多先容,在电机掌握里这个系列是硬通货,只不过很难界定这个系列到底属于MCU还是DSP。在TMS320F280021上集成了高性能仿照模块,并与处理单元和PWM单元紧密耦合,因而可以供应更好的实时旗子暗记链性能。在14个ePWM通道中有着8个具有高分辨率功能的通道。这些通道均支持去世区设置。
TMS320F280021的32位DSP内核可从片上闪存或 SRAM 运行的浮点或定点代码供应100MHz的旗子暗记处理性能。同时TMU(三角函数数学单元)与VCRC(循环冗余校验)的集成进一步增强了实时掌握性能。
在片上存储上,TMS320F280021拥有受ECC保护的128KB闪存和24KB的RAM。在其高性能仿照模块上,有着两个3.45MSPS的12位ADC,每个ADC都具有四个集成后处理模块和16个外部通道。
而各种业界通用的各种通信端口(如 SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN 和 CAN),在TMS320F280021上均支持连接,还能供应多个引脚复用选项,实现出色的旗子暗记布局。快速串行接口在出色的旗子暗记布局上可跨过隔离边界实现高达200Mbps的稳健通信。
TMS320F280021全面且稳健的功能在HVAC电机系统上对付本钱敏感的运用是性价比很高的选择,而基于其他型号MCU的方案设计则在TMS320F280021上增强了某一处功能或是整体性能的加强。无论哪方面,Ti的HVAC电机方案都有覆盖到。
ST HVAC电机掌握
无论在什么电机运用处所,STM32一定不会缺席。而STM32和C2000一样,全体系列在电机掌握领域都是主流硬通货。比较C2000 MCU和DSP属性的难以界定,STM32是纯粹的MCU。
F0系列作为ST主流ARM Cortex-M0基本型MCU,在HVAC电机掌握系统中运用得十分广泛,个中又以STM32F071CB最为得当。
(ST)
STM32F071CB的主频最高48MHz,配备高达128 KB的闪存和16 KB的SRAM,再加上全面的增强型外围设备,可以胜任HVAC电机系统中的任意掌握环节。说它的外设全面是由于仅在通信接口,它就配置了两个I2C、两个SPI/一个I2S、一个HDMI CEC和四个USART。这还仅仅是通信接口,仿照模块则集成了一个12位ADC、一个带两个通道的12位DAC、七个16位定时器、一个32位定时器和一个高等掌握PWM。
可以很明显看到,该芯片与上述的C2000系列有着很多相似的地方,不论是PWM掌握,闪存与SRAM,还是仿照模块功能。F0系列唯一不具备的便是C2000系列DSP内核带来的更强的运算能力。
论运算能力这不是F0系列MCU的长项,因此ST在HVAC方案上,通过更多选择的IGBT、功率MOSFET、智能功率模块(IPM)以及集成驱动构建了高效电机掌握之外,增强了系统在MEMS环境传感器和无线连接上的能力,将HVAC运用环境中的物联程度做了拔高。
而且STM32F071CB供应的从48到100引脚的多种封装里包括了薄型WLCSP和BGA变型,在MCU封装选型上又多了一些选择,此外单独的CAN 2.0 a/b接口为HVAC运用供应了更多的通信能力。
写在末了
作为电机掌握的两大主流芯片,STM32与C2000的对决可以说哪里有电机哪里就能看到。HVAC电机系统里,两个高手过招也是最大程度上发挥了自身产品的上风,一个在运算上霸占上风另一个就从模块集成上找回来。高效能、低本钱和节能环保这些哀求,二者在HVAC电机系统的对决中都做到了比以前更好,也将连续环绕这三点去打破。