电机和电源控制中的最新微控制器技术

电机作为电能与机械能之间的转换工具被广泛应用于人们的日常生活中，比如风扇、水泵、冰箱与空调的压缩机、洗衣机、工业设备等。不同的电子设备需求不同的输入电压值、频率以及带载能力， 电源作为不同形式的电能之间的转换工具被广泛应用于各种电子设备中，最常见的就是那些需要直流低压供电的设备。随着时代的发展，那种无需过多控制、接上220V交流电就能运行的单相异步电动机或通用电机（串励式有刷直流电机的一种）已无法满足人们对能量转换效率、转速或位置控制精度、以及设备可靠耐久运行的需求。同样，人们对电源转换的效率、精度以及控制器本身的功率密度要求也越来越高。电力电子以及半导体技术的高速发展使得高效精准可靠的电机与电源控制成为可能。先进制程的MCU能够在单位时间内执行更多的指令，结合特定的电机控制外设，能通过执行复杂算法来实时控制电机；高效的MCU以及更高开关频率功率半导体的出现催生了很多高效率的电力电子拓扑，使得电源控制器的功率密度、效率以及精度得到提高。 本书从工程实践的角度出发，结合恩智浦微控制器介绍了主流电机类型和电源拓扑的控制。除了理论介绍，篇幅上着墨于实际工程开发，介绍基于恩智浦微控制器控制的经验方法。电机控制包括永磁同步电机（PMSM）的无位置传感器矢量控制（FOC）和有位置传感器的伺服控制、基于转子磁链定向的交流异步电动机（ACIM）的矢量控制、无刷直流电机的无位置传感器控制、开关磁阻电机的无位置传感器峰值电流检测控制、步进电机的位置开环细分控制和位置闭环伺服控制。电源控制包括以图腾柱无桥式PFC变换器和LLC DC/DC变换器为例的AC/DC控制方法，和15W无线充电发射器的控制方法。

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