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Kenichi Nakashima
Kenichi Nakashima
Sr Staff Product Marketing Specialist

瑞萨将于 2022 年 10 月发布 RL78/F24 BLDC-RSSK(RL78/F24 的 12V 电机控制瑞萨解决方案入门套件)。这款 RSSK 适用于 BLDC/FOC 电机控制,包括小型电机。
这款 RSSK 包括一个小型电机、一个电路板以及三种不同电机控制软件版本:
#1无传感器 FOC 控制(三电流)、#2无传感器 FOC 控制(单电流)、#3 无传感器120度通电控制。
用户收到本款套件后,即可评估目标电机操作,例如泵和风扇应用。

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fig1 Renesas Solution Starter Kit

Figure 1: Renesas Solution Starter Kit (RTK7F124FGS0000BJ)

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Fig 2 Block Diagram

Figure 2: Block Diagram (Pump Example)

RL78/F24 BLDC-RSSK 可提供所有参考设计(原理图、PCB布线图等)以及特性数据(EMC)。因此,根据您使用的环境,可以更容易地设计电机控制板。
该套件所配备的RL78/F24是RL78/F13、F14的后续产品,具有小型电机控制的最佳功能。(图 3)

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Fig 3 RL78/F24 Motor Control Function

Figure 3: RL78/F24 Motor Control Function

RL78/F24的计时器RDe(扩展互补PWM模式)比以往的计时器RD功能扩展了对称/非对称PWM输出功能、中断、A/D触发信号的抽取功能。例如,在无传感器FOC控制(单电流)中,使用该扩展互补PWM模式(非对称波形输出)。在单电流方式中,为了检测流过各相的电流,必须在图.4所示的状态下取得分流电流

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Fig 4 Current Detection for Single-Shunt Each Phase

Figure 4: Current Detection for Single-shunt Each Phase

但是,当使用MCU的A/D转换器测量分流电流时,需要A/D转换部分的测量时间。因此,通过使用计时器RDe的扩展互补PWM模式(非对称波形输出),可以在不改变PWM的导通时间,进行分流电流的测定。(见图5)

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Fig 5 Phase Shift for Single-shunt Current Detection

Figure 5: Phase Shift for Single-shunt Current Detection

有了本款套件,可以轻松开发单电流无传感器 FOC 电机控制。与三电流控制相比,单电流无传感器 FOC控制减少了元器件数量,因此系统可以以更低的成本实现。
RL78/F24 的另一个新功能是应用加速器单元(AAU)。AAU可以在不使用CPU的情况下执行一些运算算法。这可以减轻CPU矢量运算的处理负载。
表 1 列出了AAU功能的规格一览表。

表 1 AAU计算算法列表

AAU算法 执行周期
1.正弦运算 1 个时钟周期
2.余弦运算 1 个时钟周期
3.Clarke 和 Park 变换 7 个时钟周期
4.Park逆(I-Park)变换 6 个时钟周期
5. Clarke逆(I-Clarke)变换 5 个时钟周期
6.电机操作的 PI 控制 15 个时钟周期
7.电机操作的 Clarke 和 Park 变换以及 PI 控制 22 个时钟周期
8.I-Park 和 I-Clarke 变换 11 个时钟周期
9.DC/DC的 PI 控制(1 至 3 通道) 6 至 18 个时钟周期
10.32位乘法: 32 位 × 32 位 = 64 位操作 5 个时钟周期

本款套件使用“电机操作的 Clarke 和 Park 变换以及 PI 控制”(第 7 项)和“I-Park 和I-Clarke变换”(第 8 项)。

这款使用 RL78/F24 MCU 的 RSSK 可提供各种高效电机控制功能。作为一款小尺寸、超低功耗的理想产品,满足了客户解决方案的众多需求。

本款套件的预售时间:2022 年 10 月
套件模式:RTK7F124FGS00000BJ

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