Renesas Electronics diseña varios circuitos integrados de control de motor para China

- Dec 17, 2018-

Renesas Electronics diseña varios circuitos integrados de control de motor para China

Bajo la doble presión de la escasez de energía y los estrictos requisitos de protección ambiental, una mayor eficiencia energética, un mejor rendimiento dinámico y un menor ruido de funcionamiento se han convertido en la tendencia inevitable del diseño del motor. Por lo tanto, la conversión del diseño del motor de CA tradicional a las ventajas de eficiencia, ruido, peso, vida útil y otras ventajas del motor de CC sin escobillas (BLDC) / motor paso a paso (SM), también se está convirtiendo en un punto caliente para los diseñadores de aplicaciones de control de motores. . .

Motor sin escobillas de 120 ° DC y control de motores paso a paso

Como se sabe, el intervalo entre los tres sensores Hall es de 120 °, y cada señal Hall se conmuta de acuerdo con la dirección del polo magnético giratorio. De acuerdo con el estado de las tres señales de Hall, la información de posición se puede obtener una vez cada 60 ° (6 modos por ciclo). Si el modo de conducción de cada fase se conmuta de acuerdo con el tiempo, el flujo magnético giratorio se genera como se muestra en la siguiente figura, de modo que el rotor obtiene un momento y gira.

El cálculo de la velocidad de rotación del motor se obtiene de la diferencia entre el valor de conteo del temporizador actual y el valor de conteo del temporizador antes de 2π [rad]. El valor de conteo del temporizador se obtiene mediante una interrupción externa activada por la señal Hall, durante la cual el temporizador TAU siempre puede contar libremente. Este método de medición de velocidad es igualmente aplicable incluso si hay desviaciones de posición en los tres sensores Hall.

Para arrancar el motor y obtener la información de posición del rotor, es necesario proporcionar una sincronización de arranque de 60 ° al motor. Esto dispara la interrupción externa correspondiente a la señal de Hall y realiza continuamente el control de conmutación para permitir que el motor gire. El valor de ajuste de la relación de trabajo en cualquier momento (n) se calcula mediante la siguiente fórmula, con lo que se realiza el ajuste de la velocidad de rotación del motor.

Un motor paso a paso es un motor de control de bucle abierto que convierte una señal de pulso eléctrico en un desplazamiento angular o un desplazamiento lineal. En el caso de no sobrecarga, la velocidad y la posición de parada del motor dependen solo de la frecuencia de la señal del pulso y del número de pulsos, y no se ven afectados por los cambios de carga. Cuando el controlador paso a paso recibe una señal de pulso, impulsa el motor paso a paso para girar un ángulo fijo en la dirección establecida, llamado "ángulo escalonado", y su rotación se realiza paso a paso en un ángulo fijo. El desplazamiento angular se puede controlar controlando el número de pulsos para lograr un posicionamiento preciso. La velocidad y la aceleración del motor pueden controlarse controlando la frecuencia del pulso para lograr el propósito de la regulación de la velocidad.

Diseñado para el mercado chino.

Para aplicaciones de control de motores cada vez más maduras de China, Renesas Electronics ha introducido una serie de productos MCU específicamente para el mercado chino, con el objetivo de lograr un alto rendimiento de procesamiento con el menor consumo de energía, potencia de computación mejorada y funciones periféricas.

Serie r7f0c009

R7F0C009 es un microcomputador de un solo chip de pequeña capacidad desarrollado por Renesas Electronics para bicicletas eléctricas, herramientas eléctricas, electrodomésticos y otras aplicaciones que requieren el control de motores sin escobillas de CC. El núcleo RL78 no solo tiene un oscilador en el chip de alta precisión (± 2%), una CPU con una frecuencia de operación de 24MHz y otras funciones estándar incorporadas. También utiliza un multiplicador y una instrucción de acumulación múltiple de la familia R8C con registros de seguimiento verificables, como el temporizador RD / RJ, el controlador de enlace de eventos, el amplificador operacional de 1 canal y los comparadores analógicos bidireccionales, lo que permite que el sistema se construya en un menor costo general para un tamaño más compacto y un menor consumo de energía.

La serie de MCU se configura con 30-44 pines y un máximo de 16KFlash. El chip integra hasta 12 canales de ADC y el temporizador dedicado de control del motor RD para una unidad PWM trifásica. Es especialmente adecuado para motores sin escobillas de CC porque puede emitir 3 pares de formas de onda PWM que no se superponen ni se invierten.

El Event Link Controller (ELC) puede usar el temporizador para activar (A / D) el muestreo A / D sin intervención de la CPU para mejorar el rendimiento del control del motor.

El R7F0C009MCU también integra un amplificador de ganancia programable y un comparador para admitir la comparación de 2 canales (seleccionable de alta / baja velocidad), modo de viaje de alta velocidad (realimentación de corriente del motor para evitar la protección de sobrecorriente) y modo de viaje de baja velocidad de baja potencia (detección de batería) ser utilizado para la protección de vigilancia actual.

Además, la mayoría de los pines de la MCU pueden admitir una gran salida de corriente de 40 mA, lo que puede reducir la cantidad de componentes externos de la unidad y reducir aún más los costos. Renesas Electronics también proporciona diseños de referencia para los controladores de bicicletas eléctricas y herramientas eléctricas sin escobillas de CC para los microcontroladores de control de motores, lo que acorta el tiempo de entrada del cliente y el ciclo de desarrollo del producto.

Serie r7f0c014

El mercado objetivo de la serie R7F0C014 de microcontroladores está bloqueado en el control del motor del inversor, los módems de software, los aparatos domésticos, los dispositivos móviles, los equipos médicos y de atención médica y otros productos electrónicos de consumo, equipos de oficina, equipos industriales y otros campos. La serie también cuenta con el núcleo RL78 y está disponible en paquetes LQFP de 32 pines (paso de pines de 0,8 mm) y 64 pines (paso de pines de 0,5 mm y 0,65 mm).

El R7F0C014 no solo tiene un oscilador en el chip de alta precisión (± 1%), una CPU de frecuencia de funcionamiento de 32MHz y otras funciones estándar incorporadas, sino que también utiliza un multiplicador más rápido y la familia R8C de múltiples acumulaciones que el RL78 / G13. serie. La función de comando con seguimiento verificable, como el temporizador RD / RG para unidades PWM trifásicas, controlador de transferencia de datos, controlador de enlace de eventos, puede encuadrar el sistema a un costo general más bajo para un tamaño más compacto y menor consumo de energía.

Además, también es compatible con la operación de voltaje amplio (1.6V-5.5V voltaje de trabajo) y una gran cantidad de funciones incorporadas para soportar la seguridad funcional (como la función de prueba del convertidor A / D) y Flash de gran capacidad (128KBFlash , 8KBRAM, 8KB) Data Flash), los usuarios pueden agregar una gran cantidad de códigos relacionados con la seguridad para cumplir con los requisitos de IEC y de seguridad.

R7F0C806 / 807 series

La serie de microcontroladores R7F0C806 / 807 cuenta con un oscilador de alta precisión de ± 2% en el chip (TA = 0 + 40 ° C), lo que permite ejecutar la CPU hasta 20MHz con el reinicio de encendido opcional incorporado y el guardián de vigilancia. temporizadores Ayuda al sistema a lograr un tamaño más compacto y un bajo consumo de energía, lo que hace que todo el sistema cueste menos. Además, el R7F0C806 / 807 tiene un circuito de control de salida en tiempo real incorporado que puede lograr simultáneamente una salida de 8 canales a través del modo de salida PWM del temporizador, que ayuda a los clientes a desarrollar el control del motor de CC sin escobillas y el control del motor paso a paso (dos al mismo tiempo).

Disponible en paquetes SSOP y SOP de 20 pines, y en una matriz de 4KB-8KB, la familia es ideal para pequeños electrodomésticos y aplicaciones de consumo de uso general.

En aplicaciones prácticas, al utilizar la función de salida PWM de la TAU, se puede controlar un motor de CC o dos motores paso a paso; Al generar una interrupción causada por INTP0, la salida se puede cortar; Por configuración de software, se puede forzar a cortar. Seleccione entre las cuatro salidas de salida Hi-Z, salida de bajo nivel, salida de alto nivel y desactive la salida de corte.


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