【应用】RX62T系列MCU助力3kv变频器设计，硬件PFC功率因数高达99.4%

时间： 2018-12-17 来源：Renesas

技术问答

随着电子技术和大功率开关器件制造工艺的不断进步，变频调速凭借多功能、高可靠、节能等优势，被广泛应用于各个领域。例如，供气/空调系统的负载主要是风机，而风机目前多采用变频调速，除了其性能优势之外，节能效果也很显著。因此，如何设计变频调速是系统设计过程中非常重要的一部分。

图1 变频控制应用于工业领域

从上世纪70年代左右开始，微控制器（MCU）开始被应用到变频器控制中，因为它可以在同一芯片内进行各种条件判断，并作出相应的处理逻辑。目前，市场上有多家知名的MCU制造商，如Silicon Labs、RENESAS等。对于变频控制的MCU解决方案（如3kv变频器），本文更推荐Renesas公司的解决方案。

Renesas公司的3KW变频器方案不仅适用于永磁同步电机，而且适用于交流感应电机，具备先进的FOC算法，支持单电阻、3电阻电流采样。其中，MCU采用的是该公司自研的高性能32位MCU——RX62T系列（具备100MHz主频、165DMIPS、浮点运算），RX62T内部采用双ADC单元，AMP、CMP、PWM可联动，能够实现高速反馈及保护功能，高速高精度的PWM可实现死区控制及互补输出。最重要的一点是，该方案的硬件PFC效率高达96.5%（4KW），而硬件PFC功率因数高达99.4%（4KW）。

图2 RX62T的主要特性

值得一提的是，RX62T系列是Renesas专为电机控制而设计的高性能MCU，其最高工作频率为100MHz，配有多功能定时器（MTU、GPT）、高速12位A/D转换器、10位A/D转换器，具备电机控制的各种功能。此外，该系列还配有安全功能，符合IEC60730安全标准，并且提供了最大256KB闪存，以及最大32KB的片上闪存，提供64 Ld至112 Ld封装，以满足不同的用户需求。

如3 RX62T的四大优势

如下图3所示，RX62T有四大优势：高处理能力（16位8通道定时器、通过互补PWM实现电机控制）、丰富的电机控制资源（12位8通道ADC、6个可编程放大器、6个独立的采样/保持电路、6个窗口比较器）、具备FPU、良好的EMI特性。这些优势使其非常适用于变频控制领域。

图4 基于RX62T 32位MCU的电机设计整体框图

Renesas还给出了基于RX62T的电机设计整体框图，如图4所示。更多的信息和RX62T在线采购可以在世强官网获取。

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