Nyheter

MCU:er levererar högpresterande motorstyrning för kostnadseffektiva applikationer

Mouser Electronics, Inc. har nu RX14T-motorstyrda MCU:er från Renesas Electronics i lager.Med en 48MHz RXv2-kärna med FPU- och DSP-stöd balanserar RX14T MCU:er kostnad, funktionalitet och motorstyrningsprestanda.RX14T MCU:erna på ingångsnivå är speciellt designade för kostnadseffektiva motorstyrningsapplikationer, inklusive hushållsapparater, PFC-styrning, byggnadsautomation, såsom HVAC och vattenpumpar, och elverktyg och andra småmotormarknadsenheter.

Renesas Electronics RX14T MCU har sensorlös fältorienterad styrning (FOC) för en enda motor vid en 20 kHz bärfrekvens (50 µs cykeltid) med cirka 65 % CPU-användning.RX14T MCU Group inkluderar en GPT-timer, en integrerad MTU3-timer, automatisk dödtidsinsättning för sågtands-PWM och asymmetrisk komplementär PWM-generering.Med en PGA, en komparator och en DAC, reducerar RX14T MCU:erna de externa kretsarna som krävs för överströmsdetektering och motordrift.De erbjuder också dubbla 12-bitars ADC:er med samtidig sampling (minst 0,5 µs) och upp till 11 PWM-kanaler, designade för motortillämpningar.RX14T MCU är kompatibla med RX13T och RX23T MCU-grupper och tillåter återanvändning av befintliga mjukvaru- och hårdvaruresurser och en smidig migrering till nästa generations design.

Renesas MCK-RX14T utvärderingssats för motorstyrning och FPB-RX14T snabbt prototypkort, även tillgängligt från Mouser, tillhandahåller lättanvända demonstrations- och utvecklingsplattformar för RX14T MCU-gruppen.

Renesas RX14T Motor Control MCU Series FAQ

Vilken kärnbearbetningsmikroarkitektur driver Renesas RX14T MCU-gruppen?

RX14T MCU-gruppen drivs av en 48 MHz 32-bitars RXv2-kärna, en egenutvecklad CISC-arkitektur som levererar upp till 5,05 CoreMark/MHz.För att optimera matematisk bearbetning i fältorienterad motorstyrning utan att behöva en separat samprocessor, integrerar kärnan:

  • En inbyggd enkelprecision Floating-Point Unit (FPU) för att hantera fraktionerad vektorskalning.
  • Expanded Digital Signal Processing (DSP) instruktioner för snabb datafiltrering.
  • En specialiserad trigonometrisk funktionsenhet för hårdvara som accelererar vektorrotationer (sin, cos, arctan, hypot) naturligt inom några få klockcykler.

Vilka riktmärken för timing i realtid uppnår RX14T under sensorlös vektorkontroll?

Mikrokontrollern är speciellt konstruerad för precisionssensorlös Field-Oriented Control (FOC) av permanentmagnet synkronmotorer (PMSM) och borstlösa DC (BLDC) system.Vid exekvering av enmotors FOC vid en standard 20 kHz bärvågsfrekvens upprätthåller den en snabb exekveringscykeltid på 50 µs.På grund av det hårdvaruaccelererade RXv2 matematiska exekveringsblocket förbrukar hela vektoralgoritmen endast ~65 % av den totala CPU-tillgängligheten, vilket lämnar gott om kostnader för bakgrundssystemdiagnostik, användarsäkerhetsslingor eller seriebusskommunikation.

Vilka specialiserade on-chip timermoduler hanterar Pulse Width Modulation (PWM)?

För att säkert koordinera höghastighetsväxling över växelriktarbryggor utan extern logik, har RX14T en mycket skräddarsydd tidtagningsstruktur:

  • MTU3 (Multi-Function Timer Pulse Unit 3) och GPT (General Purpose Timer): On-chip timerblock som ger upp till 11 distinkta PWM-utgångskanaler.
  • Automatisk insättning av dödtid: Lägger naturligt till säkra dödbandsintervall i sågtandade PWM-vågformer, vilket förhindrar genomslagsströmförhållanden över övre och nedre halvbrygga strömbrytare.
  • Asymmetrisk komplementär PWM-generering: Justerar automatiskt arbetscykler över icke-överlappande komplementära utgångar för att minimera strömrippel och matcha lindningsinduktansen.

Hur minskar integreringen av blandade signaler i RX14T antalet externa komponenter?

Äldre motordrifter är beroende av externa operationsförstärkare och logiska IC:er för att fånga upp fasström och hantera säkerhetsavstängningar.RX14T flyttar dessa komponenter direkt in i kislet för att spara PCB-utrymme och minska kostnaderna för materialstyckning (BOM):

  • Programmerbara förstärkningsförstärkare (PGA): Innehåller tre kanaler med integrerade, enkeländade PGA:er för att konditionera små spänningsfall över låga strömavkännande shuntar.
  • Dubbla 12-bitars ADC:er: Har dubbla oberoende Analog-till-Digital-omvandlare som kan sampling samtidigt ner till ett minimum av 0,5 µs, vilket säkerställer att fasströmsfångningar är låsta till PWM-midpunkten.
  • Komparatorer och DAC:er: Kombinerar tre on-chip spänningskomparatorer med en 8-bitars digital-till-analog-omvandlare (DAC) för att bilda ett höghastighetsblock för överströmsdetektering på hårdvarunivå som direkt löser ut PWM-utgångarna under ett elektriskt fel.

Vilka programvarumigreringsalternativ och fysiska prototypmiljöer stöder den här serien?

Renesas byggde RX14T med direkt fokus på produktskalbarhet och korta utvecklingslivscykler:

  • Uppåtkompatibilitet: Pin- och periferilayouter är djupt kompatibla med de befintliga RX13T- och RX23T MCU-grupperna, vilket gör att ingenjörsteam kan återanvända äldre inbäddade C-kodbaser och schematiska konstruktioner.
  • FPB-RX14T Fast Prototyping Board: En ingångsnivå, lågkostnadsbar plattform designad för snabb kodutvärdering och firmwarekompilering.
  • MCK-RX14T Motor Control Kit: En omfattande modulär utvärderingsplattform som inkluderar ett inverterkort, ett CPU-dotterkort, ett kommunikationsgränssnittskort och en fysisk BLDC-motor.Den integreras naturligt med verktyget Renesas Motor Workbench (RMW) för motorinställning i realtid, variabel spårning och vektorloopfelsökning.