本次給大家介紹基于瑞薩電子RX電機控制MCU的電機控制解決方案,RX家族32位高功效MCU包含四個產品系列:具有最優性能和最強功能的旗艦RX700系列、標準RX600系列、完美兼具高功效和高性能的RX200系列、和具有極低功耗的入門級RX100系列。這四個系列囊括了眾多產品,實現從小型到大型應用的無縫擴展。
其中32位RX家族里面針對電機控制的RX-T系列MCU,主要特點包括5V寬電壓工作,支持超寬工作電壓范圍2.7V~5.5V,更適配電機控制系統需求,并提升對電源和I/O的抗干擾能力。增強的模擬功能,包括多達三個獨立的12位ADC,支持3路采樣保持,輕松實現實時的三電阻采樣;集成運算放大器和比較器,降低BOM成本;專為電機控制設計的高性能Timer單元(GPT,MTU3)。可擴展性,采用了RXv1/RXv2/RXv3內核,提供高性能和低功耗的多種選擇,并保持管腳兼容性。RX13T,RX24T,RX26T是RX家族產品中用于電機控制的特色產品,本次做重點介紹。讓我們看一下這3個產品的位置圖:

RX13T系列
RX13T系列微控制器搭載RX家族32MHz工作主頻的RXv1內核、浮點運算單元(FPU)、變頻控制計時器(MTU3)及12位A/D轉換器等,單芯片實現無刷DC電機的高效變頻控制。與現有RX產品的兼容性高,方便已有硬件/軟件的移植。RX13T系列包括32-pin和48-pin兩種少管腳封裝,可編程增益放大器(PGA)、比較器、數據閃存、高速內置諧振器(HOCO)等功能,有助于減少電路板面積和BOM元器件。
RX13T硬件資源框圖

RX24T系列
RX24T系列是適用于雙逆變器控制的32位微控制器,具有內置浮點單元(FPU),輕松實現復雜的逆變器控制算法編程,可同時驅動兩個電機。
RX24T硬件資源框圖

RX26T微控制器產品群
RX26T微控制器產品群是可在單芯片上實現磁場定向控制(FOC)雙電機控制和功率因數校正(PFC)控制的5V兼容產品。它搭載工作頻率為120MHz的RX第三代CPU內核“RXv3內核”,通過可實現120MHz讀取操作的高速閃存和三角函數運算單元(TFUv2)實現超高計算性能。定時器功能支持120MHz PWM(三相互補2ch+單相互補2ch),模擬功能配備3單元12位A/D轉換器(2單元3通道同步采樣和保持電路)。此外,它還搭載了保證振蕩精度為±1.0%(–20℃≦Ta)的HOCO、數據閃存、單端PGA和比較器等,充實了小型QFN封裝,有助于減少元件數量并節省空間。還有,它還配備了用于設備之間高速通信的CAN FD和用于與傳感器實現高速通信的I3C Basic,從而可以在更短的時間內傳輸更多的數據。閃存采用雙區配置,BGO/SWAP功能可在不中斷系統的情況下進行固件更新。配備集成密鑰管理功能和加密引擎的Trusted Secure IP-Lite,可降低系統中信息泄露的風險。
RX26T硬件資源框圖




特色功能單元介紹



瑞薩電機控制開發生態系統支持
瑞薩完善的電機MCU及解決方案為您的開發提供強大支持。
瑞薩RX24T/RX26T變頻空調室外機雙電機解決方案
方案簡介:
應用領域:變頻空調室外機雙電機控制
目標電機:三相永磁同步電機和直流無刷電機
內置永磁同步電機無位置傳感器矢量控制專用固件 ,無需位置傳感器,矢量控制,具備附加電加熱控制功能,具備預防電機過載和退磁功能。
內置直流無刷電機無位置傳感器矢量控制專用固件
內置單相交流供電功率因數調整專用固件,支持16~60K頻率范圍,頻率可以通過參數設定。
具備通用MCU的基本功能,支持的MCU:RX24T:RX 32-bit V2 Core;RX26T:RX 32-bit V3 Core。增強的外設功能(MTU,ADC,POE,CMT,SCI):采用Smart Configurator輕松配置外設,完成電機的控制。
提供控制軟件和參數生成軟件,控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制壓縮機和風機的運轉和停止,以及EEPROM數據的更新,參數生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成壓縮機和風機的控制參數。


RX13T風扇電機解決方案
應用領域:風扇電機控制
目標電機:直流無刷電機
內置直流無刷電機無位置傳感器矢量控制專用固件,無需位置傳感器,矢量控制,電流檢測方式:兩電阻方式/單電阻方式,先進變頻技術–RAMDA算法,RAMDA(Renesas Advanced Motor Drive Algorithm)是瑞薩擁有自主知識產權的先進變頻控制算法。
具備通用MCU的基本功能,支持的MCU:RX13T(RX 32-bit V1 Core),增強的外設功能(MTU,ADC,POE,CMT,SCI)采用Smart Configurator輕松配置外設,完成電機控制的硬件配置。
提供上位機控制軟件和參數生成軟件,上位機控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制風機的啟停和調速,以及EEPROM數據的更新,參數生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成風機的控制參數。


最后我們選了一些客戶最關心的一些關于我們產品和方案的問題,以供大家參考。
Q支持通過AI進行故障預測嗎?支持SIL2/3認證嗎?SIL2/3是以庫的形式提供?
A支持的,瑞薩有RAI電機故障預測一站式解決方案,支持瑞薩各個系列的MCU產品。比如RX,RA等。可以聯系瑞薩詳細咨詢。同時也支持IEC61508 SIL3等級功能安全,提供自檢庫和SIL3平臺軟件等,解決方案都通過了TUV的認證。
QRX MCU支持浮點運算嗎?有沒有替代DSP的MCU,用在電機控制?
A支持浮點運算,瑞薩RX MCU具有高性能、低功耗和豐富的外設接口等特點。它適用于需要高性能處理和復雜控制算法的應用,能夠滿足電機控制的復雜需求。
QRX是自研內核嗎?有沒有內置控制算法的型號?
A是的,RX26T內置瑞薩第二代三角函數加速器TFUv2單元,支持sin,cos,arctan,開方根等三角函數運算,具體型號可以上瑞薩官網進行產品選擇。
Q怎么區別支持單電機和雙電機?
A可以根據電機控制外設配置規格來加以區別,瑞薩推薦單電機的是的RX13T,雙電機驅動的是RX24T和最新款RX26T產品。
Q軟件調試有哪些可視化工具?上位機或者插件?
A有提供上位機控制軟件和參數生成軟件,上位機控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制風機的啟停和調速,以及EEPROM數據的更新 ,參數生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成風機的控制參數。
QRX13T集成預驅嗎?
A目前不支持集成預驅,瑞薩后續會有相關產品的規劃。
QPGA是獨立的模塊還是和ADC一起的?
APGA是獨立的模塊。
Q有車規產品嗎?
A有另外支持車規等級的電機控制產品系列RL78/Fxx產品。
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基于瑞薩電子RX MCU的電機控制解決方案
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