提高當(dāng)今家電的能源效率取決于根據(jù)各種類型的反饋精確控制三相電機的速度和扭矩。幸運的是，具有專用電機控制硬件的專用MCU設(shè)備可輕松實現(xiàn)必要的控制回路。

然而，在開始之前，設(shè)計人員必須在兩種類型的集成應(yīng)用專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（ASSP）解決方案之間進行選擇。相電機控制：基于DSP的ASSP或基于MCU的ASSP。后者提供了諸如熟悉的軟件模型，用于反饋環(huán)路的集成運算放大器等新功能以及簡化整個系統(tǒng)設(shè)計的各種MCU外設(shè)等優(yōu)勢。

雖然通用MCU提供了良好的功能實現(xiàn)電機控制器的基礎(chǔ)，它們只提供三相控制所需的部分功能。盡管可以使用通用MCU在軟件中生成三相PWM信號，但代碼開發(fā)將是一項重要任務(wù)，許多軟件功能會給CPU帶來負(fù)擔(dān)。

基于MCU的電機控制ASSP提供特定于應(yīng)用程序的硬件，大大簡化了三相應(yīng)用程序。專用的板載硬件通過減少外部元件數(shù)量和釋放CPU周期來節(jié)省資金。

電機控制ASSP集成硬件，生成六通道同步PWM信號，用于驅(qū)動三相交流感應(yīng)，永磁同步電動機或無刷直流電動機。 MCU型可編程計數(shù)器/定時器以8位，10位或16位分辨率控制PWM輸出的形狀，具體取決于器件。一些ASSP甚至提供兩組PWM定時器，用于通過單個設(shè)備控制兩個電機。

ASSP還可提供自動電路，以防止通常用于三相H橋電路的直通電路。為電機提供高側(cè)和低側(cè)電源驅(qū)動。

電機控制ASSP可以通過自動將PWM信號中的少量死區(qū)時間插入電橋的底部晶體管來防止此問題。額外的可編程定時器允許控制死區(qū)時間的持續(xù)時間，以適應(yīng)電路必須驅(qū)動的負(fù)載。使用這個額外的定時器電路，插入死區(qū)時間不需要CPU周期。

電機控制ASSP可以簡化應(yīng)用的另一種方法是通過中斷剔除。雖然器件在PWM波的每個波峰和波谷產(chǎn)生中斷，但通常不需要經(jīng)常調(diào)整波。中斷剔除功能自動將中斷計數(shù)到指定值，然后才為中斷提供服務(wù)。該服務(wù)是任意的：每隔一個中斷，16個中的一個，或介于兩者之間的某個值。使用此功能簡化了編程，在觸發(fā)服務(wù)程序之前不需要CPU周期。

請注意，使用傳統(tǒng)的邊沿對齊PWM意味著所有輸出同時切換，這會產(chǎn)生過多的噪聲。使用中心對齊或?qū)ΨQPWM允許輸出電平變化在不同時間發(fā)生，消除了大部分開關(guān)噪聲。

控制回路
對控制至關(guān)重要回路是反饋信號，使控制器能夠根據(jù)不斷變化的條件調(diào)節(jié)電動機的速度和轉(zhuǎn)矩?；贛CU的電機控制ASSP是處理反饋的理想選擇，因為該器件可以包含使用MCU熟悉的編程模型監(jiān)控的各種類型的輸入電路。

一些電機控制ASSP包括兩種類型的A/D轉(zhuǎn)換器：用于電機控制回路反饋信號的快速（2微秒）逐次逼近型以及用于慢速過程的高分辨率delta-sigma類型電機溫度。包含可調(diào)增益運算放大器可以放大A/D轉(zhuǎn)換器輸入，而無需外部運算放大器。此外，A/D轉(zhuǎn)換可以與PWM逆變器定時器同步。一個特殊的計數(shù)器允許在不使用CPU周期的情況下設(shè)置同步點。

高性能矢量型電機控制需要實時計算密集型算法。為了應(yīng)對這一任務(wù)，基于RISC MCU的ASSP集成了DSP功能，如硬件乘法器，可在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行16位x 16位或32位x 32位乘法。由于ASSP專門用于電機控制，因此包含編碼器功能也是有意義的。