El diseño de una aspiradora integra un microcontrolador, capacidades de infrarrojos avanzadas y gestión de succión inteligente.
La aspiradora de hoy es una herramienta doméstica esencial. Los modelos verticales y de aro son sus dos formas principales. Si bien las aspiradoras verticales son populares en los EE. UU. y el Reino Unido, los tipos de recipiente dominan el mercado europeo. Para agilizar el proceso de diseño, NXP Semiconductor lanzó el diseño de referencia para una aspiradora que utiliza 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 producir 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 produce la forma de onda de accionamiento del triac y regula la velocidad del motor. Los microcontroladores mejoran estos modelos avanzados incorporando funciones como controles remotos por infrarrojos o por cable, indicadores LED de estado y gestión de vacío automatizada. Un potenciómetro regula la velocidad del motor, con la MCU midiendo el potenciómetro a través de un pin del puerto del convertidor analógico a digital (ADC). La inyección de corriente en la MCU está controlada por una resistencia de alto valor. Para impulsar el triac directamente, los pines de cuatro puertos proporcionan una corriente de sumidero adecuada. Una fuente de alimentación de la bomba de carga suministra la MCU y la corriente de prueba. Este método de alimentación solo es efectivo hasta aproximadamente 20 mA, con su corriente de suministro determinada por el tamaño del capacitor de línea de CA. Sin embargo, una fuente de alimentación de bomba de carga básica necesita la capacidad actual para alimentar los LED de estado. Para reducir la corriente de excitación del triac, se puede emplear un triac de puerta sensible.
El diseño de vacío incorpora control de ángulo de fase, lo que da como resultado que solo una sección de la forma de onda de CA se entregue 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 del motor de la aspiradora básica. 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 ángulo de fase ocupa aproximadamente 1,2 Kbytes de esta memoria. La corriente máxima del motor de la aspiradora es de aproximadamente 40 amperios.
NXP probó este diseño de referencia. Viene con una lista de materiales (BOM), esquemas, etc. Se pueden encontrar más datos sobre el diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.