Η Renesas Electronics σχεδιάζει διάφορα ολοκληρωμένα κυκλώματα ελέγχου κινητήρα για την Κίνα
Κάτω από τις διπλές πιέσεις της έλλειψης ενέργειας και των αυστηρών απαιτήσεων περιβαλλοντικής προστασίας, η υψηλότερη ενεργειακή απόδοση, οι καλύτερες δυναμικές επιδόσεις και ο χαμηλότερος θόρυβος λειτουργίας έχουν γίνει η αναπόφευκτη τάση του σχεδιασμού του κινητήρα. Ως εκ τούτου, η μετατροπή από τον παραδοσιακό σχεδιασμό μοτέρ AC σε πλεονεκτήματα απόδοσης, θορύβου, βάρους, ζωής και άλλων πλεονεκτημάτων του κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες (BLDC) / βηματικού κινητήρα (SM), γίνεται επίσης ένα καυτό σημείο για τους σχεδιαστές εφαρμογών ελέγχου κινητήρα . .
120 ° DC χωρίς ψήκτρες και έλεγχος κινητήρα σταβλισμού
Όπως είναι γνωστό, το διάστημα μεταξύ των τριών αισθητήρων Hall είναι 120 °, και κάθε σήμα Hall μεταβάλλεται σύμφωνα με την κατεύθυνση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πόλου. Σύμφωνα με την κατάσταση των τριών σημάτων Hall, οι πληροφορίες θέσης μπορούν να ληφθούν μία φορά κάθε 60 ° (6 τρόποι ανά κύκλο). Εάν ο τρόπος αγωγής της κάθε φάσης αλλάζει σύμφωνα με το χρονισμό, παράγεται η περιστρεφόμενη μαγνητική ροή όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, έτσι ώστε ο ρότορας να αποκτήσει μια στιγμή και να περιστραφεί.
Ο υπολογισμός της ταχύτητας περιστροφής κινητήρα λαμβάνεται από τη διαφορά μεταξύ της τρέχουσας τιμής μέτρησης του χρονομέτρου και της τιμής μέτρησης του χρονομέτρου πριν από το 2π [rad]. Η τιμή μέτρησης χρονομέτρου επιτυγχάνεται με μια εξωτερική διακοπή που ενεργοποιείται από το σήμα Hall, κατά την οποία ο χρονιστής TAU είναι πάντα ελεύθερος να μετράει. Αυτή η μέθοδος μέτρησης ταχύτητας ισχύει εξίσου ακόμη και αν υπάρχουν αποκλίσεις θέσης στους τρεις αισθητήρες Hall.
Για να ξεκινήσετε τον κινητήρα και να λάβετε τις πληροφορίες θέσης του δρομέα, είναι απαραίτητο να δώσετε στον κινητήρα ένα χρονισμό χρονισμού 60 °. Αυτό ενεργοποιεί την εξωτερική διακοπή που αντιστοιχεί στο σήμα Hall και εκτελεί συνεχώς έλεγχο μεταγωγής για να επιτρέψει στον κινητήρα να περιστρέφεται. Η τιμή ρύθμισης του λόγου καθήκοντος ανά πάσα στιγμή (η) υπολογίζεται από τον ακόλουθο τύπο, οπότε επιτυγχάνεται η ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής του κινητήρα.
Ένας βηματικός κινητήρας είναι ένας κινητήρας ελέγχου ανοιχτού βρόχου που μετατρέπει ένα ηλεκτρικό σήμα παλμού σε γωνιακή μετατόπιση ή γραμμική μετατόπιση. Σε περίπτωση μη υπερφόρτωσης, η ταχύτητα και η θέση ακινητοποίησης του κινητήρα εξαρτώνται μόνο από τη συχνότητα του παλμικού σήματος και τον αριθμό των παλμών και δεν επηρεάζονται από αλλαγές φορτίου. Όταν ο οδηγός βηματικών λαμβάνει ένα σήμα παλμού, οδηγεί το μοτέρ βηματικής βαθμίδας να περιστρέφει μια σταθερή γωνία στην καθορισμένη κατεύθυνση, που ονομάζεται "γωνία βήματος", και η περιστροφή του εκτελείται βήμα προς βήμα σε σταθερή γωνία. Η γωνιακή μετατόπιση μπορεί να ελεγχθεί ελέγχοντας τον αριθμό των παλμών για να επιτευχθεί ακριβής τοποθέτηση. Η ταχύτητα και η επιτάχυνση του κινητήρα μπορούν να ελεγχθούν ελέγχοντας τη συχνότητα των παλμών για να επιτευχθεί ο σκοπός της ρύθμισης της ταχύτητας.
Σχεδιασμένο για την κινεζική αγορά
Για τις ολοένα και πιο ώριμες εφαρμογές ελέγχου κινητήρα της Κίνας, η Renesas Electronics εισήγαγε ορισμένα προϊόντα MCU ειδικά για την κινεζική αγορά, με στόχο την επίτευξη υψηλών επιδόσεων επεξεργασίας με τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, την ενισχυμένη υπολογιστική ισχύ και τις περιφερειακές λειτουργίες.
R7F0C009
Το R7F0C009 είναι ένας μικροϋπολογιστής μικρής χωρητικότητας με ένα τσιπ που αναπτύχθηκε από την Renesas Electronics για ηλεκτρικά ποδήλατα, ηλεκτρικά εργαλεία, οικιακές συσκευές και άλλες εφαρμογές που απαιτούν έλεγχο κινητήρων χωρίς ψήκτρες DC. Ο πυρήνας RL78 διαθέτει όχι μόνο ταλαντωτή on-chip υψηλής ακρίβειας (± 2%), CPU με συχνότητα λειτουργίας 24MHz και άλλες τυπικές ενσωματωμένες λειτουργίες. Χρησιμοποιεί επίσης μια εντολή πολλαπλασιασμού και πολλαπλής συσσώρευσης από την οικογένεια R8C με επαληθεύσιμες εγγραφές παρακολούθησης, όπως timer RD / RJ, ελεγκτή σύνδεσης συμβάντος, ενισχυτή 1 καναλιού και αναλογικούς συγκριτές 2 κατευθύνσεων, επιτρέποντας την κατασκευή του συστήματος σε χαμηλότερο συνολικό κόστος για μικρότερο μέγεθος και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.
Η σειρά MCU διαμορφώνεται με 30-44 καρφίτσες και μέγιστο 16KFlash. Το τσιπ ενσωματώνει έως και 12 κανάλια ADC και αποκλειστικό χρονιστή RD για τον κινητήρα για τριφασικό PWM drive. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για κινητήρες χωρίς ψήκτρες DC, επειδή μπορεί να παράγει 3 ζεύγη κυματομορφών PWM που δεν επικαλύπτονται και δεν αντιστρέφονται.
Ο ελεγκτής συνδέσεων συμβάντων (ELC) μπορεί να χρησιμοποιήσει το χρονοδιακόπτη για να ενεργοποιήσει (αυτόματη / καθυστέρηση) δειγματοληψία A / D χωρίς παρέμβαση της CPU για βελτίωση της απόδοσης ελέγχου του κινητήρα.
Το R7F0C009MCU ενσωματώνει επίσης έναν προγραμματιζόμενο ενισχυτή κέρδους και συγκριτή για την υποστήριξη σύγκρισης 2 καναλιών (επιλογή υψηλής / χαμηλής ταχύτητας), λειτουργία υψηλής ταχύτητας κίνησης (ανατροφοδότηση ρεύματος κινητήρα για την πρόληψη της προστασίας από υπερένταση) και λειτουργία χαμηλής ταχύτητας ταξιδιού (ανίχνευση μπαταρίας) να χρησιμοποιηθεί για την τρέχουσα προστασία παρακολούθησης.
Επιπλέον, οι περισσότεροι ακροδέκτες της μονάδας MCU μπορούν να υποστηρίξουν μια μεγάλη έξοδο ρεύματος 40mA, η οποία μπορεί να μειώσει τον αριθμό των εξωτερικών εξαρτημάτων του οδηγού και να μειώσει περαιτέρω το κόστος. Η Renesas Electronics παρέχει επίσης σχέδια αναφοράς για ηλεκτρικούς ελεγκτές ποδηλάτων και ηλεκτρικά εργαλεία χωρίς ψήκτρες DC για μικροελεγκτές ελέγχου μοτέρ, για τη μείωση του χρόνου εισόδου των πελατών και για τον κύκλο ανάπτυξης του προϊόντος.
R7F0C014 σειρά
Η αγορά-στόχος της σειράς μικροελεγκτών R7F0C014 είναι κλειδωμένη στον έλεγχο των μοτέρ των μετατροπέων, των μόντεμ λογισμικού, των οικιακών συσκευών, των κινητών συσκευών, του ιατρικού και υγειονομικού εξοπλισμού και άλλων καταναλωτικών ηλεκτρονικών ειδών, του εξοπλισμού γραφείου, του βιομηχανικού εξοπλισμού και άλλων πεδίων. Η σειρά διαθέτει επίσης τον πυρήνα RL78 και διατίθεται σε συσκευασίες των 32 ακίδων LQFP (pitch pitch pin) και 64 ακίδων (0,5 mm και 0,65 mm pitch pitch).
Το R7F0C014 διαθέτει όχι μόνο έναν ταλαντωτή on-chip υψηλής ακρίβειας (± 1%), μια CPU λειτουργικής συχνότητας 32MHz και άλλες τυπικές ενσωματωμένες λειτουργίες, αλλά χρησιμοποιεί επίσης έναν ταχύτερο πολλαπλασιαστή και πολλαπλασιάζει την οικογένεια R8C από το RL78 / G13 σειρά. Η λειτουργία εντολών με επαληθεύσιμο ίχνος, όπως ο χρονομετρητής RD / RG για τριφασική μονάδα PWM, ο ελεγκτής μεταφοράς δεδομένων, ο ελεγκτής συνδέσεων συμβάντων, μπορούν να πλαισιώσουν το σύστημα με χαμηλότερο συνολικό κόστος για ένα μικρότερο μέγεθος και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.
Επιπλέον, υποστηρίζει λειτουργία ευρείας τάσης (τάση εργασίας 1.6V-5.5V) και ενσωματωμένο μεγάλο αριθμό λειτουργιών που υποστηρίζουν λειτουργική ασφάλεια (όπως λειτουργία δοκιμής μετατροπέα A / D) και Flash μεγάλης χωρητικότητας (128KBFlash , 8KBRAM, 8KB) Data Flash), οι χρήστες μπορούν να προσθέσουν έναν μεγάλο αριθμό κωδικών που σχετίζονται με την ασφάλεια, ώστε να πληρούν τις απαιτήσεις IEC και ασφάλειας.
R7F0C806 / 807
Η σειρά μικροελεγκτών R7F0C806 / 807 διαθέτει έναν ταλαντωτή υψηλού βαθμού ακρίβειας ± 2% (TA = 0 + 40 ° C), επιτρέποντας την εκτέλεση της CPU έως και 20MHz με ενσωματωμένη προαιρετική επαναφορά μέσω ενεργοποίησης και έλεγχο χρονοδιακόπτες. Βοηθά το σύστημα να επιτύχει ένα πιο συμπαγές μέγεθος και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, καθιστώντας όλο το κόστος του συστήματος μικρότερο. Επιπλέον, το R7F0C806 / 807 διαθέτει ενσωματωμένο κύκλωμα ελέγχου εξόδου σε πραγματικό χρόνο, το οποίο μπορεί ταυτόχρονα να επιτυγχάνει έξοδο 8 καναλιών μέσω της λειτουργίας εξόδου PWM του χρονοδιακόπτη, που βοηθά τους πελάτες να αναπτύξουν έλεγχο μοτέρ συνεχούς ρεύματος και ρυθμιστή μοτέρ βημάτων (δύο Την ίδια στιγμή).
Διατίθεται σε πακέτα SSOP και SOP 20 ακίδων και σε συστοιχία flash 4KB-8KB, η οικογένεια είναι ιδανική για μικρές συσκευές και γενικές εφαρμογές καταναλωτών.
Σε πρακτικές εφαρμογές, χρησιμοποιώντας τη λειτουργία εξόδου PWM της TAU, μπορεί να ελεγχθεί ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος ή δύο βηματικοί κινητήρες. δημιουργώντας μια διακοπή που προκαλείται από το INTP0, η έξοδος μπορεί να διακοπεί. με τη ρύθμιση του λογισμικού, μπορεί να αναγκαστεί να αποκοπεί. Επιλέξτε μεταξύ των τεσσάρων εξόδων της εξόδου Hi-Z, χαμηλής στάθμης εξόδου, υψηλής απόδοσης εξόδου και απενεργοποιήστε την έξοδο κοπής.
