Энергоэффективность становится все более и более важной для решения глобальных экологических проблем и создания устойчивого общества, что делает энергосберегающие технологии еще более важными во всем мире. Двигатели часто потребляют наибольшее количество энергии в приложениях, поэтому мы можем легко уменьшить потери мощности и внести свой вклад в экономию энергии за счет высокоточного управления инвертором.
Для этого компания Renesas разработала два новых микроконтроллера управления двигателем в семействе 32-разрядных микроконтроллеров RA с ядром Arm®. (Рис. 1) Линейка высокопроизводительных решений и компактных корпусов лучше всего подходит для потребительских, промышленных и других приложений, требующих высокоточного управления инвертором, несмотря на ограничения системного пространства. Группы RA4T1 и RA6T3 обеспечивают более низкое энергопотребление в различных приложениях, способствуют снижению энергопотребления и помогают улучшить глобальную окружающую среду.
Микроконтроллеры RA4T1 и RA6T3 оптимизированы для баланса производительности, функциональности и цены при управлении одним инвертором. Они оснащены ядром Arm® Cortex®-M33, работающим на частоте до 200 МГц (100 МГц для RA4T1), с функциями для реализации высокоточного управления инвертором, включая тригонометрический функциональный блок аппаратного ускорителя, 16-битный таймер, поддерживающий дополнительный выход PWM, 12-битный аналого-цифровой преобразователь со специальной 3-канальной функцией выборки и хранения, а также усилитель с программируемым коэффициентом усиления и компаратор. Функция безопасности для защиты схемы инвертора, функция включения выхода порта, также предусмотрена для отключения выхода ШИМ. Устройство USB 2.0 FS (только RA6T3), CAN FD и I3C, а также другие коммуникационные интерфейсы включены.
Обе группы RA4T1 и RA6T3 предлагают оптимальный баланс производительности, функциональности и цены и могут использоваться в широком спектре бытовых и промышленных приложений управления инвертором. Например, самый маленький корпус группы RA4T1 — это 5-контактный QFN размером 5 x 32 мм, который подходит для небольших электроинструментов. Более мощная группа RA6T3 может одновременно выполнять высокоскоростные функции управления и связи в режиме реального времени, что делает ее подходящей для таких приложений, как электровелосипеды, которым требуется управление двигателем и связь с дисплей панель. Эти устройства также подходят для таких приложений, как пылесосы, индукционные плиты, стиральные машины, вентиляторы, насосы, инверторы общего назначения, термопринтеры и небольшие роботы.
Оценочная среда RA4T1 и RA6T3 включает несколько интегрированных сред разработки, включая e² studio, Keil® MDK и IAR EWARM, которые можно использовать для всего семейства RA в целом. Гибкий программный пакет (FSP), который включает BSP, драйвер HAL, промежуточное ПО для управления двигателем и различные встроенные ОС, доступен для разработки встроенных систем с использованием семейства RA. FSP упрощает внедрение сложного программного обеспечения и способствует сокращению времени разработки программного обеспечения.
Мы предоставляем комплекты для разработки систем управления двигателями MCK-RA4T1 и MCK-RA6T3, которые упрощают оценку систем управления двигателями. Комплекты включают плату ЦП, плату инвертора, двигатель BLDC и пример кода, как описано ниже. Для оценки периферийных функций MCU можно использовать только плату ЦП, а поскольку она оснащена разъемом Pmod, ее можно подключить к датчик доска, беспроводная связь модуль или другие, обеспечивающие превосходную расширяемость.
Мы предоставляем инструмент поддержки разработки программного обеспечения QE for Motor для простой настройки, настройки и анализа, необходимых для разработки программного обеспечения управления двигателем в соответствии с рабочим процессом (вверху слева на рис. 3). Это позволяет эффективно настраивать промежуточное программное обеспечение и драйверы двигателей, одновременно проверяя схему иерархической структуры (вверху справа на рис. 3) в сочетании с FSP.
QE for Motor связан с инструментом поддержки разработки управления двигателем, Renesas Motor Workbench. Это позволяет отображать сигналы управления двигателем на ПК, как на осциллографе, а переменные управления двигателем можно обновлять в графическом интерфейсе без остановки двигателя (рис. 3, внизу слева). Другими словами, инструмент QE for Motor позволяет разрабатывать программное обеспечение в бесшовной среде и помогает сократить время разработки.
Кроме того, в следующем списке приведен пример кода для управления двигателем, который работает в этой среде, и в этих указаниях по применению. Дополнительные параметры будут добавляться в будущем.
Замечания по применению:
- Бездатчиковое векторное управление с тремя шунтами для синхронного двигателя с постоянными магнитами
- Бездатчиковое векторное управление с одним шунтом для синхронного двигателя с постоянными магнитами
- Векторное управление синхронным двигателем с постоянными магнитами с энкодером
- 120-градусное управление синхронным двигателем с постоянными магнитами с помощью датчиков Холла
- Бездатчиковое 120-градусное управление синхронным двигателем с постоянными магнитами
- Векторное управление синхронным двигателем с постоянными магнитами с индуктивным датчиком
Мы настоятельно рекомендуем попробовать наборы для разработки MCK-RA4T1, MCK-RA6T3 и средство поддержки разработки программного обеспечения для управления двигателем QE for Motor. Мы уверены, что вы оцените удобство использования этих сред разработки и сами убедитесь, что микроконтроллеры RA4T1 и RA6T3 превосходны в системах управления двигателями. Расскажите нам о своем опыте работы с инструментами.
Посетите страницы продуктов и комплектов для получения дополнительной информации, включая техническую документацию и образцы:
- Страница продукта RA4T1
- Страница комплекта MCK-RA4T1
- Страница продукта RA6T3
- Страница комплекта MCK-RA6T3
- Инструмент разработки QE для Motor
Выигрышные комбинированные решения
Чтобы еще больше упростить разработку управления двигателем, мы также предлагаем решения Winning Combination, в которых используются дополнительные продукты Renesas, такие как драйверы затворов и ИС источников питания.
- Мощный, компактный блок управления двигателем BLDC
- Системное решение для электронного велосипеда
- Цифровое преобразование мощности с чередующимся PFC Totem Pole
Помимо микроконтроллеров на базе ядра Arm®, Renesas также предлагает различные варианты платформ для поддержки широкого спектра приложений управления двигателями. Микроконтроллеры RISC-V ASSP представляют собой комплексное решение для пользователей, работающих на платформе RISC-V. Предварительно разработанное прикладное программное обеспечение программируется на устройстве на заводе-изготовителе со специализированным прикладным кодом, разработанным IDH (независимыми конструкторскими бюро), что позволяет пользователям добавлять сложные функции управления двигателем без каких-либо усилий с точки зрения разработки, тестирования и проверки устройства. выполнение.
Кроме того, микроконтроллер RX26T идеально подходит для пользователей, работающих на собственной платформе Renesas. Используя тот же комплект управления двигателем, что и микроконтроллеры RA, пользователи могут легко масштабировать разработку на разных платформах.