解決方案丨瑞薩轉(zhuǎn)矩控制解決方案加強(qiáng)工業(yè)自動(dòng)化

隨著科技的不斷進(jìn)步和全球制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)加劇，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始投資和采用自動(dòng)化技術(shù)，以提高生產(chǎn)效率、降低成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量并確保過(guò)程安全。而為協(xié)同工作完成復(fù)雜任務(wù)，確保高質(zhì)量的生產(chǎn)結(jié)果。工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備對(duì)精度控制要求非常高，如螺絲擰緊機(jī)和扭矩測(cè)試儀工作時(shí)，需要在測(cè)量扭矩的同時(shí)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，這個(gè)過(guò)程需要高精度的扭矩測(cè)量。

此次瑞薩電子推出的轉(zhuǎn)矩控制解決方案，通過(guò)使用一種配備高精度模擬前端的微控制器RX23E-A將扭矩測(cè)量信號(hào)輸入到電機(jī)中，并進(jìn)行反饋控制。這一解決方案不僅實(shí)現(xiàn)了高分辨率的轉(zhuǎn)矩控制，而且配置也相當(dāng)簡(jiǎn)單。

系統(tǒng)框圖

主要器件介紹

RAA227063是用于無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)應(yīng)用的智能柵極驅(qū)動(dòng)器IC。它集成了三個(gè)半橋智能柵極驅(qū)動(dòng)器，能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá)三個(gè)N溝道MOSFET橋，支持4.5V至60V的橋電壓。每個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器支持高達(dá)1A的拉電流和2A的灌電流驅(qū)動(dòng)電流，并具有可編程的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度控制?？烧{(diào)節(jié)和自適應(yīng)的死區(qū)時(shí)間被實(shí)現(xiàn)，以確保穩(wěn)健性和靈活性。主動(dòng)?xùn)艠O保持機(jī)制防止了米勒效應(yīng)引起的交叉?zhèn)鲗?dǎo)，進(jìn)一步增強(qiáng)了穩(wěn)健性。

ISL85412是一款150mA同步降壓穩(wěn)壓器，輸入范圍為3.5V至40V。它提供了一種易于使用、高效低BOM數(shù)的解決方案。ISL85412集成了高邊和低邊的NMOS場(chǎng)效應(yīng)管，并具備PFM模式，在輕負(fù)載下可提高效率。如果需要強(qiáng)制PWM模式，可以禁用此功能。該部分默認(rèn)的開(kāi)關(guān)頻率為700kHz。由于集成了兩個(gè)NMOS器件并提供了內(nèi)部配置，所以只需較少的外部元件，便能減少BOM數(shù)量和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。ISL85412具有寬VIN范圍和較少的BOM，可以為各種應(yīng)用提供易于實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)解決方案，并具備卓越的性能。它適用于高電壓工業(yè)應(yīng)用，并為電池供電應(yīng)用提供有效的解決方案。

ISL80505是一款單路輸出低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO），能夠在1.8V至6V的輸入電壓范圍內(nèi)提供高達(dá)500mA的輸出電流。該LDO的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍為0.8V至5.5V。該產(chǎn)品系列采用BiCMOS工藝，能夠提供出色的模擬性能和整體價(jià)值。

RJK0854DPB是一款適用于開(kāi)關(guān)（電機(jī)驅(qū)動(dòng)等）和負(fù)載開(kāi)關(guān)應(yīng)用的MOSFET，具有低導(dǎo)通電阻、高速開(kāi)關(guān)和高魯棒性。

RA4T1 MCU基于帶有TrustZone的100 MHz Arm Cortex-M33內(nèi)核，為電機(jī)控制和逆變器控制功能提供優(yōu)化的外設(shè)，具有小型32引腳QFN和LQFP封裝選項(xiàng)，滿(mǎn)足了高性能、成本敏感和空間受限應(yīng)用的需求。此外，它還集成了多種通信接口，包括CAN FD、I3C、SCI和SPI，滿(mǎn)足各種電機(jī)控制和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用的所有連接需求。

RX26T微控制器是可在單芯片上實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向控制（FOC）雙電機(jī)控制和功率因數(shù)校正（PFC）控制MCU產(chǎn)品。它搭載工作頻率為120MHz的RX第三代CPU內(nèi)核——RXv3，通過(guò)可實(shí)現(xiàn)120MHz讀取操作的高速閃存和三角函數(shù)運(yùn)算單元（TFUv2）實(shí)現(xiàn)超高計(jì)算性能。定時(shí)器功能支持120MHz PWM，模擬功能配備3單元12位A/D轉(zhuǎn)換器。此外，它還搭載了保證振蕩精度為±1.0%的HOCO、數(shù)據(jù)閃存、單端PGA和比較器等，有助于減少元件數(shù)量并節(jié)省空間。它還配備了用于設(shè)備之間高速通信的CAN FD和用于與傳感器實(shí)現(xiàn)高速通信的I3C Basic，從而可以在更短的時(shí)間內(nèi)傳輸更多的數(shù)據(jù)。

RX23E-A系列微控制器配備模擬前端，無(wú)需校準(zhǔn)即可測(cè)量溫度、壓力、流量和重量，精度優(yōu)于0.1%，是高精度傳感、測(cè)試和測(cè)量設(shè)備的理想之選。其CPU配備RXv2內(nèi)核，在DSP/FPU運(yùn)行中表現(xiàn)卓越，可以單芯片實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量、控制和通信。

隨著自動(dòng)化設(shè)備的普及，作為關(guān)鍵技術(shù)之一的轉(zhuǎn)矩控制在其中扮演的角色愈發(fā)重要。瑞薩電子此次推出的轉(zhuǎn)矩控制解決方案可進(jìn)行高精度扭矩測(cè)量，實(shí)現(xiàn)高分辨率轉(zhuǎn)矩控制，還為低噪聲、高PSRR（電源抑制比）、穩(wěn)定的高質(zhì)量電源提供高精度檢測(cè)，為企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障，加速產(chǎn)品上市。更多內(nèi)容，您可點(diǎn)擊文末閱讀原文訪問(wèn)查看。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

科技讓生活更輕松，致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。作為全球微控制器供應(yīng)商，瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提供完整的半導(dǎo)體解決方案。成功產(chǎn)品組合加速汽車(chē)、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上市，賦能數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備改善人們的工作和生活方式。更多信息，敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)renesas.com