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在这个例子中，MCU的10位ADC能够提供多达四个单端/差分通道和一个可选的 1X 差分输入缓冲区。另外，ADC 模块中还集成了一个片上低功率运算放大器，从而不再需要另外的外部组件就能够获得高精度电流测量。结合这个多通道 ADC，MCU 的两个具有脉宽调制(PWM )以及采集与比较功能的增强型16 位定时器模块可以同时操作两个负载(即电机)，同时，直接 LED 驱动输出可用来在出现预设事件时触发 LED，而不需要额外的硬件。该方案还由其它特征，包括一个模拟比较器、一套用于确保可靠性的“防故障”振荡器机制、一个片上集成温度传感器和高达128B 的非易失性数据存储空间(NVDS)。图 2 是款使用了ZiLOG MCU 的通用电机的结构图。

图2 通用电机控制系统框架图

电机控制的主要功能

这个特别的数字公里发管理方案提供了通用电机所需的主要控制功能：“软启动”、过电流故障保护和使用片上比较器测定交流电路过零点以确保 MCU 输出信号同步的能力。我们来逐条分析一下，并看看该方案是如何满足这些要求的：

(1)软启动

“软启动”功能确保在电机打开时功率逐渐地而不是突然输出到电机。通过使用 MCU 的单 I/O 输出控制 TRIAC 的触发/点火角来实现可调控制。这种功能最大程度地减少了启动时转子的过冲和不平稳运动，从而减少电机磨损，并防止需量的突变，避免电路断开以致刚开启的和正在运行的电器都被关断的情况。

ZiLOG的软启动实现方法采用了一个定时器和重新载入定时器高低字节时使用的一个查找表。在交流信号的一个半周期内可以实现二十个均匀分布的触发角。通过这种方法可以调节 TRIAC 触发角(如图3)，以调整输送给电机的功率。这种软启动方案使用一个10 微秒输出脉冲宽度触发TRIAC，在此期间触发角从 18°上升至162° (一个半周期的 10% 至 90%)，此时电机过渡到正常满速运转。

(2)过电流故障保护

大多数电机控制都需要过电流故障保护。过电流故障的原因有很多，例如电机绕组短路、电机引线短路、机械驱动与连接装置故障、功率器件损坏、接线错误等，会导致电器损毁。在出现过电流故障时，不管原因是什么，都必须立即停止电机转动以防止损坏。虽然保护电路必须动作迅速，但是最好逐周期地关掉 PWM 输出，并且在不能继续发现故障条件时恢复正常运转，而不要一下子完全关断整个系统。如果这种方法不能解决问题，那么再关断系统。

这个电机控制器方案以一个感应电阻来测量电机电流(图 2)，并把信号传输到片上集成 ADC。过电流门限值是可以设置的，而一旦电流达到这个门限值，系统就会启动一个中断服务程序，然后终止输送到TRIAC 的触发脉冲，并最终关闭系统。

关键词： 实现 方案 功耗 变速 电子电器 消费