Renesas Electronics designar flera motorstyrnings IC för Kina
Under det dubbla trycket av brist på energi och strikta miljöskyddskrav har högre energieffektivitet, bättre dynamisk prestanda och lägre driftsstörningar blivit den oundvikliga trenden med motordriven design. Därför blir omvandlingen från den traditionella växelströmsmotordesignen till fördelarna med effektivitet, buller, vikt, liv och andra fördelar med den borstfria likströmsmotorn (BLDC) / stegmotor (SM), också en hotspot för motorstyrningsapplikationsdesigners . .
120 ° DC borstlös motor och stegmotorstyrning
Såsom är känt är intervallet mellan de tre Hall-sensorerna 120 °, och varje Hall-signal är omkopplad i enlighet med den roterande magnetpolens riktning. Enligt tillståndet för de tre Hall-signalerna kan positionsinformation erhållas en gång var 60: e (6 lägen per cykel). Om ledningsläget för varje fas är omkopplat i enlighet med tidpunkten genereras det roterande magnetflödet som visas i följande figur, så att rotorn får ett ögonblick och roterar.
Beräkningen av motorrotationshastigheten erhålls från skillnaden mellan det aktuella timerns räknevärde och timerns räknevärde före 2π [rad]. Timerräknevärdet erhålls genom en extern avbrytning som utlöses av Hall-signalen, under vilken timer-TAU alltid är fri att räkna. Denna metod för hastighetsmätning är lika tillämplig även om det finns positionsavvikelser i de tre Hall-sensorerna.
För att starta motorn och få rotorens positionsinformation är det nödvändigt att ge en starttid på 60 ° till motorn. Detta utlöser det yttre avbrottet som motsvarar Hall-signalen och utför kontinuerligt kommuteringskontroll för att tillåta att motorn roterar. Justeringsvärdet för tullförhållandet när som helst (n) beräknas med hjälp av följande formel, varigenom justeringen av motorens varvtal bestäms.
En stegmotor är en öppen kretsstyrningsmotor som omvandlar en elektrisk pulsignal till en vinkelförskjutning eller en linjär förskjutning. Vid ej överbelastning beror motorens varvtal och stoppläge endast på pulssignalens frekvens och antalet pulser och påverkas inte av belastningsändringar. När stegdrivrutinen tar emot en pulssignal, driver den stegmotorn för att rotera en fast vinkel i inställd riktning, kallad "stegvinkeln", och dess rotation utförs steg för steg i en fast vinkel. Vinkelförskjutningen kan styras genom att styra antalet pulser för att uppnå exakt positionering. Motorens hastighet och acceleration kan styras genom att man reglerar pulsfrekvensen för att uppnå syftet med hastighetsreglering.
Designad för den kinesiska marknaden
Renesas Electronics har infört ett antal MCU-produkter specifikt för den kinesiska marknaden för Kinas alltmer mogna motorstyrningsapplikationer, som syftar till att uppnå hög bearbetningsförmåga med den lägsta strömförbrukningen, ökad datakraft och kringutrustning.
R7F0C009-serien
R7F0C009 är en småkapacitets mikroprocessor med en mikrofon som utvecklats av Renesas Electronics för elektriska cyklar, elverktyg, hushållsapparater och andra applikationer som kräver kontroll av DC borstlösa motorer. RL78-kärnan har inte bara en oscillator med hög precision (± 2%), en CPU med en 24 MHz-frekvens och andra inbyggda standardfunktioner. Den använder också en multiplikator- och multiplikatorupphämtningsinstruktion från R8C-familjen med verifierbara spårningsrekord, såsom timer RD / RJ, händelseskontrollenhet, 1-kanalars förstärkare och 2-vägs analoga komparatorer, låter systemet byggas på en lägre total kostnad för mer kompakt storlek och lägre strömförbrukning.
Serien av MCU är konfigurerad med 30-44 stift och högst 16KFlash. Chipet integrerar upp till 12 kanaler av ADC och motorstyrd dedikerad timer RD för trefas PWM-enhet. Den är speciellt lämpad för DC-borstlösa motorer eftersom den kan mata ut 3 par PWM-vågformer som inte överlappar varandra och inverterar.
Händelsekontrollen (ELC) kan använda timern för att trigga (automatisk / fördröjning) A / D-provtagning utan CPU-ingrepp för att förbättra motorstyrningens prestanda.
R7F0C009MCU integrerar även en programmerbar förstärkare och komparator för att stödja 2-kanals jämförelse (hög / låg hastighet), höghastighets färdläge (motorns återkoppling för att förhindra överströmsskydd) och låg strömförbrukning med låg hastighet (batteridetektering) användas för nuvarande övervakningsskydd.
Dessutom kan de flesta MCU-stiften stödja en stor strömutgång på 40mA, vilket kan minska antalet externa enheter och minska kostnaderna ytterligare. Renesas Electronics tillhandahåller även referensdesigner för elektriska cykelregulatorer och DC borstlösa kraftverktyg för mikrokontroller av motorstyrning, förkortning av kundinträde och produktutvecklingscykel.
R7F0C014-serien
Målmarknaden för R7F0C014-serien av mikrokontroller är låst i motorns motorstyrning, mjukvarumodem, hushållsapparater, mobila enheter, medicinsk och hälsovård och annan konsumentelektronik, kontorsutrustning, industriell utrustning och andra områden. Serien har också RL78-kärnan och finns tillgänglig i 32-stifts LQFP (0,8 mm stifthöjd) och 64 stift (0,5 mm och 0,65 mm stifthöjd).
R7F0C014 har inte bara en oscillator med hög precision (± 1%), en 32 MHz operativfrekvens-CPU och andra standardinbyggda funktioner, men använder också en snabbare multiplikator och multiplicera-ackumulera R8C-familj än RL78 / G13 serier. Kommandofunktion med verifierbart spår, till exempel timer RD / RG för trefas PWM-enhet, dataöverföringsregulator, händelseskontrollkontroll, kan rama systemet till en lägre total kostnad för en mer kompakt storlek och lägre strömförbrukning.
Dessutom stöder den bred spänningsoperation (1,6V-5,5V arbetsspänning) och inbyggd ett stort antal funktioner för att stödja funktionell säkerhet (t.ex. A / D-omvandlare testfunktion) och stor kapacitet Flash (128KBFlash , 8KBRAM, 8KB) Data Flash), kan användare lägga till ett stort antal säkerhetsrelaterade koder för att uppfylla IEC och säkerhetskrav.
R7F0C806 / 807-serien
R7F0C806 / 807-serien av mikrokontroller har en hög precision ± 2% oscillator på oscillatorn (TA = 0 + 40 ° C), vilket gör det möjligt att köra CPU upp till 20MHz med inbyggd valfri återstart och vakthund timers. Det hjälper systemet att uppnå en mer kompakt storlek och låg strömförbrukning, vilket gör att hela systemet kostar mindre. Dessutom har R7F0C806 / 807 en inbyggd realtidsutgångskontrollkrets som samtidigt kan åstadkomma 8-kanalsutgång via PWM-utgångsläget för timern, vilket hjälper kunder att utveckla borstlös DC-motorstyrning och stegmotorstyrning (två på samma gång).
Finns i 20-stifts SSOP- och SOP-paket, och i en 4KB-8KB flash-serie är familjen idealisk för små apparater och allmänt användande konsumentprogram.
I praktiska tillämpningar kan man med hjälp av TAU: s PWM-utgångsfunktion styra en likströmsmotor eller två stegmotorer. genom att generera ett avbrott orsakat av INTP0 kan utsignalen avbrytas; genom programvaruinställning kan det tvingas avskurna. Välj mellan de fyra utgångarna på Hi-Z-utgången, lågnivåutgången, högnivåutmatningen och inaktivera klipputgången.
