【应用】业界最低功耗MCU助力汽车无刷直流电机矢量控制

时间： 2018-06-06 来源：Renesas

技术问答

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/F13、RL78/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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

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【技术大神】应用低功耗MCU搭建XIP Linux开发环境

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设计经验发布时间 : 2017-03-07

汽车成功产品组合

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商品及供应商介绍 - RENESAS - 2023.02 PDF 中文下载

RL78 FAMILY LOW- POWER MCUS

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商品及供应商介绍 - RENESAS - JUNE 2023 PDF 英文下载

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

【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

【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

【经验】R7F0C004低功耗MCU，测试过程中，RTC突然停止原因及解决措施

瑞萨推出的R7F0C004 低功耗MCU ，高性能，集成了内置高速晶体，LCD控制器，ISO7816，RTC于一体，因为其卓越的性能，丰富的资源，使其在智能水表，智能电表，智能气表，智能热表场合应用非常广泛。用户在使用R7F0C004M，测试过程中，发现RTC突然停止了，本文为你一步步分析原因及如何解决。

设计经验发布时间 : 2018-07-18