Diseño de referencia para aspiradoras

El diseño de una aspiradora integra un microcontrolador, funciones de infrarrojos avanzadas y gestión inteligente de la succión.

La aspiradora de hoy es un electrodoméstico indispensable. Las dos formas principales son los modelos de soporte y bote. Si bien las aspiradoras verticales son populares en los EE. UU. y el Reino Unido, los tipos de recipiente dominan el mercado europeo. Para simplificar el proceso de diseño, NXP Semiconductor lanzó el diseño de referencia para una aspiradora que usa un motor universal, lo que significa que el motor puede funcionar con una fuente de alimentación de CA o CC. Los motores de las aspiradoras pueden alcanzar velocidades de hasta 30.000 rpm. Esta operación rápida es esencial para generar una succión potente con un ventilador compacto. Por el contrario, la velocidad de un motor de inducción está limitada a 3600 rpm.

El diseño de referencia se basa en la unidad de microcontrolador (MCU) HC908KX8, que genera la forma de onda de accionamiento del triac y regula la velocidad del motor. Los microcontroladores mejoran estos modelos avanzados al incorporar funciones como controles remotos por infrarrojos o por cable, indicadores LED de estado y administración de succión automatizada. Un potenciómetro controla la velocidad del motor, con la MCU midiendo el potenciómetro a través de un pin en el convertidor de analógico a digital (ADC). La inyección de corriente en la MCU está controlada por una resistencia de alta calidad. Los pines de cuatro puertos aseguran suficiente corriente de sumidero para conducir el triac directamente. Una fuente de alimentación de bomba de carga alimenta la MCU y el circuito de accionamiento de la prueba. Este método de suministro de energía solo es efectivo hasta aproximadamente 20 mA, donde la corriente de suministro está determinada por el tamaño del capacitor de línea de CA. Sin embargo, una fuente de alimentación de bomba de carga simple necesita la capacidad actual para alimentar los LED de estado. Se puede utilizar un triac de puerta sensible para reducir la corriente de accionamiento del triac.

El diseño de la aspiradora incluye control de ángulo de fase, lo que significa que solo una parte de la forma de onda de CA se envía a la carga. La función principal del software de control de ángulo de fase es generar el pulso de disparo para el triac. El software fue desarrollado para el control universal básico del motor de las aspiradoras. El diseño también cuenta con un oscilador interno y un pequeño paquete de 16 pines. El software es compatible con el oscilador interno u otros osciladores RC de bajo costo. El diseño de referencia tiene ocho Kbytes de memoria FLASH, suficiente para un programa modesto. El software de control de fase solo ocupa unos 1,2 Kbytes de esta memoria. La corriente máxima del diseño del motor de la aspiradora es de unos 40 amperios.

NXP probó este diseño de referencia. Una lista de materiales (BOM), diagramas de circuitos, etc. están incluidos en el alcance de la entrega. Se pueden encontrar más datos de diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.