旋轉變壓器sensor廣泛應用在電機系統中。本篇介紹瑞薩針對旋轉變壓器sensor的電機控制方案。

旋轉變壓器sensor的電磁理論基礎同普通變壓器基本相似。請看下圖示例：

主要由勵磁繞組，正弦繞組和余弦繞組構成。正、余弦繞組根據極對數設計，交替繞制。勵磁繞組相當于變壓器的原邊，通過激勵電壓產生交變磁場，正、余弦繞組相當于變壓器的副邊，產生感應電壓。當轉子旋轉時，轉子凸起部引起副邊磁通量發生周期性變化，副邊繞組將產生與轉子位置變化有關的電壓脈沖信號。解析這組脈沖信號，可以獲得轉子的位置信息。

通過上面原理的講解可以看到，旋轉變壓器sensor在電機旋轉過程中，交變的電磁信號可根據位置信息同步高速變化，為電機控制提供高精度的位置信息。其結構主要由繞線和硅鋼等實現，所以比起其他的sensor，具有高可靠性，耐高低溫，防水防塵，抗震動，抗強電磁干擾，低成本等優點。

但是旋轉變壓器sensor輸出的電壓信號類似魚尾紋，如果直接由MCU接收后解析，將占用MCU很大的負荷。所以行業內普遍的方案是，增加一個專門解析旋變信號的IDC，接收旋變正、余弦繞組輸出信號后，解析位置信號，再輸出給MCU，以提高系統效率。

控制系統總體設計原理，如下框圖所示：

RX MCU發出兩路相位相差60度的方波，經過整流電路轉化為正弦激勵信號，輸入到IDC激勵引腳CARRIER。

RDC內部電路處理后，生成激勵信號輸入到resolver勵磁繞組。

當轉子旋轉時，正、余弦繞組繞組將產生與轉子位置變化有關的電壓脈沖信號。可將此兩組信號的正負相，分別輸入到IDC的XA（B）P（N）引腳。

將兩組電壓脈沖信號輸入到IDC后，經過IDC的解析，會輸出帶有位置結果信息的方波給到MCU。MCU僅需檢測新方波信號的相移，即可獲得位置結果。大大提高了系統的運行效率。

特別的，瑞薩IDC內部有放大、濾波和矯正電路，可以實時對信號進行補償，可以大大提高信號的可靠性。經內部測試，應用瑞薩IDC可降低角度轉化誤差在±0.2度以內。

針對不同的使用場景，瑞薩提供兩個具體方案。

一個是resolver+stepping_motor樣例工程，也就是對應本體為步進電機，應用旋轉變壓器sensor的場景。

一個是resolver+BLDC樣例工程，也就是對應本體為BLDC電機，應用旋轉變壓器sensor的場景。

樣例工程可在瑞薩發布的樣件上運行，可供客戶熟悉芯片性能、軟件工程和在此基礎上拓展開發。

針對不同的應用場景，可選用型號為RTK0EMX270S01020BJ（RX Evaluation System for Stepping Motor with Resolver），對應resolver+stepping_motor方案開發，或者選用型號為RTK0EMX270S00020BJ（用于BLDC電機的RX評估系統），對應BLDC方案開發。

樣件購買可登錄瑞薩官方網站，或咨詢當地代理商。

本文介紹了，瑞薩針對旋轉變壓器sensor，這種應用場景的解決方案。包括旋轉變壓器sensor的一般應用原理，瑞薩MCU方案的系統結構，對應原理，樣例代碼位置。方便客戶快速導入并應用于系統工程的建立。