【应用】具备高性能定时器的高性价比MCU，电动冲击钻电机控制的首选
如图1所示，电动冲击钻能够通过对旋转方向施加冲击力，以达到紧固螺钉的目的，并且能够更有效地形成紧密结合。随着人们对DIY（自己动手制作）的兴趣逐渐增加，对电动工具的需求也变得越来越高。在传统的电动冲击钻（电动工具）中，通常会包含带有被称为刷子的电动机部件，电流流过其内部的线圈。但是，近年来的一些电动工具中，已经开始使用没有电刷的电动机，即无刷直流电机（BLDC）。无需消耗刷子的BLDC电机具有易于维护、耐用性优异、旋转效率优异等优势。
图1 电动冲击钻示意图
针对电动冲击钻中的电机控制，本文推荐RENESAS提供的解决方案，如图2所示。其中，对于微控制器（MCU）选取，推荐适用于控制电动工具BLDC电机的RL78/G14和RL78/G1F系列。凭借高性能定时器和良好的性价比，实现了高效的BLDC电机驱动，并且可以通过延长电池寿命来提高设备环保性。RL78/G14系列提供了30~100引脚、高达512KB片上闪存的产品阵容，支持家用电器IEC/UL60730安全标准，实现了业界领先的低消耗电流（CPU：66μA/MHz，待机：240nA），以及44DMIPS（32MHz）的计算性能。此外，内置的高性能定时器，支持三相互补PWM输出，非常适合电机控制。
图2 系统框图
除了RL78/G14系列之外，RL78/G1F系列在功能上与RL78/G14系列兼容，并且具备增强的模拟功能，也是电机控制MCU非常不错的选择。RL78/G1F内置高压摆率的PGA（3.0V/μs或更高）、高速（0.07μs（典型值）反应时间）的多功能比较器，当控制无传感器的BLDC电机时，可通过使用模拟功能及两个64MHz定时器，对初始转子位置进行检测，并控制电机高速旋转。此外，RL78/G1F可以在没有CPU干预的情况下，执行电机高速过流检测和输出切断，能够通过少量部件来实现高度灵活的电机控制。如图3所示，除了MCU之外，Renesas通过提供高效率功率MOSFET作为电机驱动器的逆变器电路，以及提供电池管理IC来提高电池的安全性，全面提供了电动工具的最佳解决方案。
图3 Renesas提供的解决方案
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