FPGA具低成本優(yōu)勢

　　現有多種關于數字控制邏輯/系統的潛在解決方案，其一是使用專用DSP，但這可能會比較昂貴，而且往往需要增添模擬組件、控制組件和子系統。另一個常用方案是使用微控制器(MCU)，許多應用至少包括某些所需的模擬功能如模數轉換器(ADC)，微控制器的優(yōu)勢在于相對廉價(用于工業(yè)電機控制應用約為1至2美元)，但是它們的時鐘頻率通常只有10至50MHz，限制了控制PWM的速度。再者，每個微控制器都擁有控制單一電機所需的充足模擬功能和帶寬，但卻可能沒有充足的帶寬以支持診斷應用的通信。例如，如果機器人包括10個電機，就可能需要10個微控制器，也可能還需要增加一個或兩個微控制器來處理用戶接口和通信，導致成本增加。

　　一個5美元的混合信號FPGA具有充足的模擬和數字處理功能，可以同時控制10個或更多的電機，這樣的器件以 250至300MHz的時鐘頻率運作，FPGA架構的數字部分用于實現電機控制算法的大量并行處理。在使用ActelFusion等混合信號FPGA的情況下，數字架構的一部分可用于實現一個軟微處理器內核，如專為FPGA應用而優(yōu)化的ARM Cor-tex-M1。除了處理用戶接口和通信之外，這個內核還能夠以動態(tài)方式監(jiān)控和細調模擬組件。

　　使用帶有集成式軟處理器的混合信號FPGA，可以采用無傳感器的正弦電流控制來構建電機，這就降低了電子控制裝置的價格。除了監(jiān)控總線電壓、電機電流和速度之外，在混合信號FPGA中結合Cortex-M1處理器，還能夠實現診斷功能和處理任何用戶接口需求。若能以智能方式運行診斷功能并在問題發(fā)生時做出響應，便可顯著減少損害、延長電機壽命，同時降低擁有成本。

　　此外，在AC電機加入電子控制系統，不一定需要換掉所有使用中的電機，否則成本會很高。據美國能源部預計，僅工業(yè)領域就使用了1240萬臺超過735W的電機，在美國每年有60萬臺電機失效并被替換。這意味著在今后20年中，大多數超過735W的電機將需要被替換，使用高效的電子控制電機來替換這些電機，可將現有的工業(yè)功率需求減少18%，從而顯著降低制造領域的能源成本。