【应用】业界最低功耗MCU助力汽车无刷直流电机矢量控制

2018-06-06 Renesas
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随着技术的不断发展,传统的机械方法已逐渐被有刷直流电机取代。与传统的机械方法相比,有刷直流电机的使用可以提高功率和燃油效率,同时减小占用空间。但是,有刷直流电机存在诸如由摩擦、火花、电噪声引起的噪音,以及随使用时间不断磨损等问题。而无刷直流电机(BLDC)解决了这些问题,因此,无刷直流电机逐渐取代了有刷直流电机,在汽车中的应用不断扩大,被广泛应用于汽车的各种应用,以适应环保、安全以及舒适的汽车需求。 


随着半导体和其他外围技术的发展,无刷直流电机(BLDC)开始逐渐发展起来。与有刷直流电机相比,无刷直流电机的使用寿命长、节能、噪音低、体积小、重量轻、不会产生火花。凭借其易于维护、无声操作、小尺寸以及高安全性等优良特性,正在被逐渐推广到汽车应用之中。


RL78系列低功耗MCU助力无刷直流电机控制


对于无刷直流电机控制,本文推荐RENESAS提供的解决方案,能够保证电机的快速连接、快速旋转,能够提高系统的开发效率。其中,Renesas RL78/F13RL78/F14以及RL78/F15微控制器(MCU)采用RL78内核,实现了业界最低功耗,并增强了电机控制的计算能力,出色的数据处理性能,同时具备多种用于电机控制的外设功能,非常适合无刷直流电机(BLDC)的矢量控制。 


·超低功耗和系统环保性

·使用相同内核和外设功能的系列产品,可轻松构建开发平台

·可用于高温环境(Ta=150°C),如发动机舱和前大灯

·简单的套件解决方案,降低开发难度,缩短开发周期


应用实例

如图1所示,对于一辆汽车而言,一般会包含五十多台小型电动机。在这些小型电机中,越来越多采用的是无刷直流电机(BLDC),以实现更好的节能、更长的使用寿命以及更小的尺寸,同时,也能够降低噪音。对于汽车的各个模块(如雨刷、AFS、电动窗、散热器冷却风扇以及水泵等),Renesas提供的解决方案如图2所示。


图1 汽车中所使用的小型电动机


图2 汽车各个模块的电机控制系统框图(MCU采用RL78/F13,F14,F15)


如图3所示,凭借内置无刷直流电机标量控制和矢量控制的最佳功能,结合RL78/F13、RL78/F14以及RL78/F15微控制器(MCU)的定时器RD,可实现理想的无刷直流电机控制。 


图3 RL78/F1x MCU产品特点


在使用Renesas RL78/F13、RL78/F14以及RL78/F15微控制器(MCU)进行无刷直流电机控制时,可以考虑Renesas的合作伙伴提供的开发工具,以提高系统开发效率。 


图4 Renesas合作伙伴工具示意图


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RL78 FAMILY LOW- POWER MCUS

型号- R5F100CGALA#U0,R5F109GECJFB#10,RL78/H1D,RL78/L1A,RL78/L1C,R5F100F/GX,R5F100GHAFB,RL78/GXX,R5F104XX,R5F11RMGDFB,R5F102XX,R7F100GLG2DFB#AA0,R7F100GBG2DFP#AA0,R5F104BEAFP#30,R5F100GHAFB#30,R5F104AAASP#30,R5F10NLEDFB#30,R5F10MMEDFB#30,R5F104ACASP#V0,R5F10WMGGFB#30,R78/G22,RL78/G13A,R5F10MMGDFB#10,RL78/G10,RL78/G11,RL78/G12,RL78/G13,RL78/G14,RL78/G15,R5F10RXX,RL78/G16,RL78,R5F1026AASP#55,R5F1026AASP#V5,RL78/G1A,R5F107AEGSP#V0,RL78/G1C,RL78/I1A,RL78/G1D,RL78/I1B,RL78/I1C,RL78/G1F,RL78/I1D,R5F11AGX,RL78/G1G,RL78/I1E,RL78/G1H,R5F1054AASP#30,R5F100FE,R5F100GEAFB#30,RL78/G1M,RL78/G1N,R5F10WMGAFA#30,RL78/G1P,R5F10WLAGFA#30,RL78/G22,R5F11768GSP#30,RL78/G23,R5F10268,R7F102GBC2DFP#AA0,R5F104L,R5F11NLXAFP,R7F100GBF2DFP,R5F10NMEDFB#35,R7F100GXXX,R5F10NMLDFB#30,RL78/F12,R5F10MMGDFB#30,RL78/L12,R7F102GBC3CFP#AA0,RL78/L13,RL78 FAMILY,R5F110PJAFB#50,R5F104XXX

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Renesas首个内置可编程模拟功能的Synergy™低功耗S1JA微控制器,简化工业物联网传感器应用设计并降低物料成本

2018年11月27日,瑞萨电子宣布推出超低功耗 S1JA MCU采用48MHz Arm® Cortex®-M23内核,集成了先进的可编程模拟和安全功能,支持高精度传感器信号采集和调节。S1JA MCU适用于成本敏感型低功耗工业物联网 (IIoT) 传感器应用,如流量控制表、多传感器系统、无头医疗监视器和仪器仪表系统以及单相电表。

新产品    发布时间 : 2018-11-27

【应用】低功耗MCU RL78/G11助力TDS水质测试笔

在众多水质测试仪器中, TDS 水质测试笔是一种简单便携式的水质测试工具。用来测定溶解在水中的所有固体物质,包括矿物质、盐分以及溶解在水中的微小金属物质。 测量单位为 ppm 或 mg/L,它表明 1 升水中溶有多少毫克溶解性固体。 水的导电能力的强弱称为电导,它反映了水中可溶性固体的多少。通常可用电导率推测溶液中的盐分,水越纯净,可溶性固体越少,电阻越大,电导越小,纯水几乎不能导电。

应用方案    发布时间 : 2018-05-15

【IC】瑞萨新推RL78/G15低功耗MCU,提供最小尺寸8引脚封装选项,工作频率为16MHz

瑞萨电子宣布,低功耗RL78产品家族推出一款全新通用多功能微控制器(MCU)——RL78/G15。该器件以较小的封装尺寸面向8位MCU应用。在8至20个引脚的封装尺寸中包含众多外设功能和4-8KB的代码闪存,最小的8引脚器件尺寸仅为3mm x 3mm。

新产品    发布时间 : 2023-01-12

瑞萨MCU的RL78系列单片机有什么优点?

瑞萨MCU的RL78系列是16位低功耗单片机,集成高精度12位ADC转换器,符合USB BC 1.2规范的USB模块增强通信功能,内部的FLASH从8KB-128KB,支持高速时钟1Mhz-20Mhz等参数。

技术问答    发布时间 : 2017-05-05

【经验】瑞萨RE系列低功耗MCU如何使用e2 studio开发环境新建项目

瑞萨(Renesas)RE系列低功耗MCU广泛用于无线穿戴设备,在我们开发RE系列MCU项目时,如何使用e2 studio开发环境搭建RE新项目呢,本文将介绍主要的项目搭建步骤。

设计经验    发布时间 : 2022-06-28

【经验】基于瑞萨最新超低功耗MCU RE01的VBB模式转Normal模式代码设计

RE01作为瑞萨新推出的超低功耗MCU,非常受低功耗设备开发使用。由于出来比较新,开发资料有限导致开发遇到困难。下面结合手册介绍VBB模式转Normal模式代码设计。

设计经验    发布时间 : 2022-09-14

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