基于瑞薩電子RX MCU的電機控制解決方案

本次給大家介紹基于瑞薩電子RX電機控制MCU的電機控制解決方案，RX家族32位高功效MCU包含四個產(chǎn)品系列：具有最優(yōu)性能和最強功能的旗艦RX700系列、標(biāo)準(zhǔn)RX600系列、完美兼具高功效和高性能的RX200系列、和具有極低功耗的入門級RX100系列。這四個系列囊括了眾多產(chǎn)品，實現(xiàn)從小型到大型應(yīng)用的無縫擴展。

其中32位RX家族里面針對電機控制的RX-T系列MCU，主要特點包括5V寬電壓工作，支持超寬工作電壓范圍2.7V～5.5V，更適配電機控制系統(tǒng)需求，并提升對電源和I/O的抗干擾能力。增強的模擬功能，包括多達(dá)三個獨立的12位ADC，支持3路采樣保持，輕松實現(xiàn)實時的三電阻采樣；集成運算放大器和比較器，降低BOM成本；專為電機控制設(shè)計的高性能Timer單元（GPT，MTU3）?？蓴U展性，采用了RXv1/RXv2/RXv3內(nèi)核，提供高性能和低功耗的多種選擇，并保持管腳兼容性。RX13T，RX24T，RX26T是RX家族產(chǎn)品中用于電機控制的特色產(chǎn)品，本次做重點介紹。讓我們看一下這3個產(chǎn)品的位置圖：

RX13T系列

RX13T系列微控制器搭載RX家族32MHz工作主頻的RXv1內(nèi)核、浮點運算單元（FPU）、變頻控制計時器（MTU3）及12位A/D轉(zhuǎn)換器等，單芯片實現(xiàn)無刷DC電機的高效變頻控制。與現(xiàn)有RX產(chǎn)品的兼容性高，方便已有硬件/軟件的移植。RX13T系列包括32-pin和48-pin兩種少管腳封裝，可編程增益放大器（PGA）、比較器、數(shù)據(jù)閃存、高速內(nèi)置諧振器（HOCO）等功能，有助于減少電路板面積和BOM元器件。

RX13T硬件資源框圖

RX24T系列

RX24T系列是適用于雙逆變器控制的32位微控制器，具有內(nèi)置浮點單元（FPU），輕松實現(xiàn)復(fù)雜的逆變器控制算法編程，可同時驅(qū)動兩個電機。

RX24T硬件資源框圖

RX26T微控制器產(chǎn)品群

RX26T微控制器產(chǎn)品群是可在單芯片上實現(xiàn)磁場定向控制（FOC）雙電機控制和功率因數(shù)校正（PFC）控制的5V兼容產(chǎn)品。它搭載工作頻率為120MHz的RX第三代CPU內(nèi)核“RXv3內(nèi)核”，通過可實現(xiàn)120MHz讀取操作的高速閃存和三角函數(shù)運算單元（TFUv2）實現(xiàn)超高計算性能。定時器功能支持120MHz PWM（三相互補2ch+單相互補2ch），模擬功能配備3單元12位A/D轉(zhuǎn)換器（2單元3通道同步采樣和保持電路）。此外，它還搭載了保證振蕩精度為±1.0%（–20℃≦Ta）的HOCO、數(shù)據(jù)閃存、單端PGA和比較器等，充實了小型QFN封裝，有助于減少元件數(shù)量并節(jié)省空間。還有，它還配備了用于設(shè)備之間高速通信的CAN FD和用于與傳感器實現(xiàn)高速通信的I3C Basic，從而可以在更短的時間內(nèi)傳輸更多的數(shù)據(jù)。閃存采用雙區(qū)配置，BGO/SWAP功能可在不中斷系統(tǒng)的情況下進行固件更新。配備集成密鑰管理功能和加密引擎的Trusted Secure IP-Lite，可降低系統(tǒng)中信息泄露的風(fēng)險。

RX26T硬件資源框圖

特色功能單元介紹

瑞薩電機控制開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)支持

瑞薩完善的電機MCU及解決方案為您的開發(fā)提供強大支持。

瑞薩RX24T/RX26T變頻空調(diào)室外機雙電機解決方案

方案簡介：

應(yīng)用領(lǐng)域：變頻空調(diào)室外機雙電機控制

目標(biāo)電機：三相永磁同步電機和直流無刷電機

內(nèi)置永磁同步電機無位置傳感器矢量控制專用固件 ，無需位置傳感器，矢量控制，具備附加電加熱控制功能，具備預(yù)防電機過載和退磁功能。

內(nèi)置直流無刷電機無位置傳感器矢量控制專用固件

內(nèi)置單相交流供電功率因數(shù)調(diào)整專用固件，支持16~60K頻率范圍，頻率可以通過參數(shù)設(shè)定。

具備通用MCU的基本功能，支持的MCU：RX24T：RX 32-bit V2 Core；RX26T：RX 32-bit V3 Core。增強的外設(shè)功能（MTU，ADC，POE，CMT，SCI）：采用Smart Configurator輕松配置外設(shè)，完成電機的控制。

提供控制軟件和參數(shù)生成軟件，控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制壓縮機和風(fēng)機的運轉(zhuǎn)和停止，以及EEPROM數(shù)據(jù)的更新，參數(shù)生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成壓縮機和風(fēng)機的控制參數(shù)。

RX13T風(fēng)扇電機解決方案

應(yīng)用領(lǐng)域：風(fēng)扇電機控制

目標(biāo)電機：直流無刷電機

內(nèi)置直流無刷電機無位置傳感器矢量控制專用固件，無需位置傳感器，矢量控制，電流檢測方式：兩電阻方式/單電阻方式，先進變頻技術(shù)–RAMDA算法，RAMDA（Renesas Advanced Motor Drive Algorithm）是瑞薩擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進變頻控制算法。

具備通用MCU的基本功能，支持的MCU：RX13T（RX 32-bit V1 Core），增強的外設(shè)功能（MTU，ADC，POE，CMT，SCI）采用Smart Configurator輕松配置外設(shè)，完成電機控制的硬件配置。

提供上位機控制軟件和參數(shù)生成軟件，上位機控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制風(fēng)機的啟停和調(diào)速，以及EEPROM數(shù)據(jù)的更新，參數(shù)生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成風(fēng)機的控制參數(shù)。

最后我們選了一些客戶最關(guān)心的一些關(guān)于我們產(chǎn)品和方案的問題，以供大家參考。

Q支持通過AI進行故障預(yù)測嗎？支持SIL2/3認(rèn)證嗎？SIL2/3是以庫的形式提供？

A支持的，瑞薩有RAI電機故障預(yù)測一站式解決方案，支持瑞薩各個系列的MCU產(chǎn)品。比如RX，RA等?？梢月?lián)系瑞薩詳細(xì)咨詢。同時也支持IEC61508 SIL3等級功能安全，提供自檢庫和SIL3平臺軟件等，解決方案都通過了TUV的認(rèn)證。

QRX MCU支持浮點運算嗎？有沒有替代DSP的MCU，用在電機控制？

A支持浮點運算，瑞薩RX MCU具有高性能、低功耗和豐富的外設(shè)接口等特點。它適用于需要高性能處理和復(fù)雜控制算法的應(yīng)用，能夠滿足電機控制的復(fù)雜需求。

QRX是自研內(nèi)核嗎？有沒有內(nèi)置控制算法的型號？

A是的，RX26T內(nèi)置瑞薩第二代三角函數(shù)加速器TFUv2單元，支持sin，cos，arctan，開方根等三角函數(shù)運算，具體型號可以上瑞薩官網(wǎng)進行產(chǎn)品選擇。

Q怎么區(qū)別支持單電機和雙電機？

A可以根據(jù)電機控制外設(shè)配置規(guī)格來加以區(qū)別，瑞薩推薦單電機的是的RX13T，雙電機驅(qū)動的是RX24T和最新款RX26T產(chǎn)品。

Q軟件調(diào)試有哪些可視化工具？上位機或者插件？

A有提供上位機控制軟件和參數(shù)生成軟件，上位機控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制風(fēng)機的啟停和調(diào)速，以及EEPROM數(shù)據(jù)的更新 ，參數(shù)生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成風(fēng)機的控制參數(shù)。

QRX13T集成預(yù)驅(qū)嗎？

A目前不支持集成預(yù)驅(qū)，瑞薩后續(xù)會有相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)劃。

QPGA是獨立的模塊還是和ADC一起的？

APGA是獨立的模塊。

Q有車規(guī)產(chǎn)品嗎？

A有另外支持車規(guī)等級的電機控制產(chǎn)品系列RL78/Fxx產(chǎn)品。