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RL78微控制器有助于降低系统成本和实现系统小型化

我们身边到处都有使用电机的电器产品。近年来,由于电器产品的类型和数量不断增加,其所需的控制也变得多样化。在78K和R8C系列之后,RL78微控制器(MCU)已被广泛用于电机的应用中。在广泛的设备阵容中,RL78/G1F继承了RL78/G14的功能,非常适合用于电机控制解决方案。瑞萨不仅提供实现电机控制的元件,还提供有助于客户开发的解决方案。

能力出众

RL78微控制器可以实现各种控制。在这里,我们将介绍其应用实例和成果。

高速旋转

无线吸尘器和无人机等要求的高速旋转控制。
在使用RL78/G1F的实验中,已经确认其转速超过500krpm。
我们提供高速旋转解决方案,该解决方案有助于无线吸尘器的开发。

图像
吸尘器电机实现50krpm高速旋转

吸尘器电机实现50krpm高速旋转

推算停止位置

通常,由于无传感器控制使用转子产生的感应电压,因此难以检测停止时的位置。
RL78/G1F利用电机的凸极效应,能够检测到停止时的位置。

图像
RL78/G1F sensorless BLDC motor initial rotor position detection demo

RL78/G1F无传感器BLDC电机转子初始位置检测

冰箱

使用RL78/G1F的冰箱压缩机自动调节软件能够识别电机参数和控制增益,通过1-shunt无传感器矢量控制立即驱动压缩机。

图像
Refrigerator motor

冰箱


高速旋转解决方案

特性

  • 能够实现20krpm (机械角度) 以上的高速旋转
  • 电机可以变更 (输入电压: 12V-50V)
  • 能够简单地调整控制参数
  • 能够利用开发辅助工具Renesas Motor Workbench
元件
变频器 GB01
工具用通信板 USB-串行端口转换板
控制软件 无传感器矩形波控制
RL78/G1F Sensorless 120-degree conducting control for permanent magnetic synchronous motor (high-speed rotation) Rev.1.00 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)
开发支持工具 Renesas Motor Workbench
文档 Schematic、BOM、AppNote
图像
Conceptual image showing use of the high-speed rotation solution

使用示意图


评估环境

①启动套件、评估用变频器

产品名称 产品编号 厂家 备注
24V电机控制评估系统 (RSSK) RTK0EM0006S01212BJ Renesas Electronics 直流24V输入,峰值电流5A,包括电机
试用系列逆变器单元(高压) T1001、T1102、T1003 Desk Top Laboratories 交流110V/230V输入300VA~4KVA
试用系列逆变器单元(低压) T2001、T2003、T2005、T2006、T2007 Desk Top Laboratories 直流24V/48V输入,峰值5A-峰值100A
无刷电机启动器套件 BLM_EV6 Hokuto Electronic 直流7.2V输入2A峰值,包括电机
图像
24V Motor Control Evaluation System for RX23T

24V电机控制评估系统 (RSSK)

  • 能够使用微控制器轻松评估电机控制
  • 能够使用矢量控制和矩形波控制等采样软件
  • 能够利用开发支持工具Renesas Motor Workbench
图像
Trial Series Inverter Unit

试用系列逆变器单元

  • 从低压到高压,种类丰富
  • 评价与开发方便
  • 能够使用开发支持工具++ (Development Support Tool)

CPU卡

这是BLDC电机评估系统和和RX23T的24V电机控制评估系统选件板。客户另外购买CPU卡并更换器件,就能够通过各种微控制器控制电机。

MCU 产品编号 厂家 逆变器 备注
RL78/G14 RTK0EML130C06000BJ Renesas Electronics RSSK、试用系列逆变器单元 64-引脚
RL78/G14 T5101 Desk Top Laboratories RSSK、试用系列逆变器单元 64-引脚
RL78/G14 T5105 Desk Top Laboratories RSSK、试用系列逆变器单元 32-引脚
RL78/G1F RTK0EML240C03000BJ Renesas Electronics RSSK、试用系列逆变器单元 64-引脚
RL78/G1F T5103 Desk Top Laboratories RSSK、试用系列逆变器单元 64-引脚
RL78/G1F HSBRL78G1F-64 Hokuto Electronic 无刷电机启动器套件 64-引脚
RL78/G1G T5104 Desk Top Laboratories RSSK、试用系列逆变器单元 32-引脚
RL78/G1M T5108 Desk Top Laboratories RSSK、试用系列逆变器单元 20-引脚

②评估用变频器GB01

特性

  • 支持各种电压范围和大电流(输入电压为12V至50V,峰值电流为30A)
  • 能够实现各种BLDC电机控制(3-shunt、1-shunt、Encoder、Hall、Sensorless、FOC、Trapezoidal)
  • 连接工具用通信板(或者ICS)可以使用Renesas Motor Workbench

规格

  • 输入电压:DC 12 - 50V
  • 输入电流限值:30[A]@ shunt 10mΩ
  • 电流检测方法:3-shunt 和 1-shunt (DC Link)
  • 对象电机:BLDC电机
  • 死区时间:超过1µs
  • 散热:带散热器自然风冷
图像
GDB01 inverter for evaluation

结构图

图像
RL78/G1F Motor Solution Block Diagram

 

 

模块 产品
MCU RL78/G1F
半桥驱动器 HIP2101
MOSFET RJK0703DPP-A0
Op-Amp READ2302G

文档

③MCU Simulator Online

用户可以轻松地在Web上开始RL78初始评估。

它可以应用于下列场合。

  • 检查寄存器设置对应的引脚输出
  • 估算处理时间
  • 使用软件上的变量监视功能进行调试
模拟目标
微控制器 RL78/G1F
控制方式 120度通电控制
变频器 RSSK

MCU Simulator Online

图像
Easily conduct motor driving simulations without motor hardware using MCU Simulator Online

用户无需任何硬件即可轻松模拟电机的驱动

采样软件/应用说明

控制方式  
120度通电控制(使用霍尔传感器和无传感器) RL78/G1F 120-degree conducting control of permanent magnetic synchronous motor (Implementation) Rev.2.00 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)
RL78/G1M 120-degree conducting control of permanent magnetic synchronous motor (Implementation) Rev.1.00 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)
带有初始位置检测功能120度通电控制(无传感器) RL78G1F Sensorless speed control of 120-degree conducting controlled permanent magnetic synchronous motor with detection of initial position (Implementation) Rev.2.00 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)
矢量控制(无传感器)3-shunt 电流检测方法 RL78/G1F Sensorless vector control for permanent magnetic synchronous motor Rev.2.00 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)
矢量控制(无传感器)1-shunt 电流检测方法 RL78/G1F Sensorless vector control for permanent magnetic synchronous motor with 1-shunt register current detection Rev.2.10 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)

软件移植支持工具样本

控制方式  
矢量控制(无传感器)1-shunt 电流检测方法
- 用于R01AN3992jj0210
Configuration File Generator for RL78 Motor Control Sample Software Rev.1.00 - Sample Code (ZIP | English, 日本語)

RL78电机控制MCU阵容

图像
RL78 Motor Control MCU Lineup

有关各解决方案的详情,请咨询本公司销售或经销商