I nuovi dispositivi semplificano il controllo dei motori a corrente continua senza spazzole e senza sensori (motori BLDC) e offrono un funzionamento preciso a velocità di rotazione più elevate con elevata accuratezza per elettrodomestici e utensili elettrici a basso consumo energetico.
La necessità di una maggiore efficienza e di una riduzione dei costi di sistema per gli elettrodomestici azionati da motori, come aspirapolvere, lavastoviglie e frigoriferi, nonché per gli elettroutensili, sta spingendo verso il passaggio dai motori tradizionali con sensori di posizione integrati ai motori BLDC senza sensori. I nuovi microcontrollori RL78/G1F integrano una temporizzazione trifase veloce, comparatori dedicati e amplificatori operazionali per garantire un controllo senza sensori ad alta velocità. Le funzioni periferiche necessarie per il controllo senza sensori, inclusi timer e comparatori ad alta velocità, contribuiscono a una riduzione fino a 20 componenti esterni e a minori costi di sviluppo. Inoltre, Renesas ha aggiunto un timer ausiliario dedicato per il controllo del motore, consentendo un controllo migliore su una gamma di velocità più ampia.
Le caratteristiche principali dei microcontrollori RL78 / G1F:
1) Sottosistema dedicato per il controllo del motore con nuovo timer ausiliario che supporta il funzionamento fino a 64 MHz.
Oltre al timer di uscita a modulazione di larghezza di impulso (PWM) che supporta il funzionamento a 64 MHz (max.), offerto nelle MCU Renesas esistenti, l'RL78/G1F è dotato di un nuovo timer ausiliario per il controllo del motore che opera alla stessa frequenza di clock. Combinando questo timer con il comparatore ad alta velocità, le nuove MCU consentono il rilevamento della posizione senza sensori, anche quando il rotore è fermo, a velocità di rotazione superiori a 30.000 giri/min con controllo del condotto a 120 gradi. Ciò rende possibile un controllo sofisticato del motore, dall'avvio fino ad alte velocità di rotazione, a un costo contenuto.
2) Il PGA ad alta velocità e con elevato turnover, configurabile via software, riduce i costi e semplifica lo sviluppo.
L'amplificatore a guadagno programmabile (PGA) integrato ha un'elevata velocità di turn-up superiore a 3,0 V/µs (min) e un fattore di amplificazione variabile da 4x a 32x, selezionabile tramite software. Ciò elimina la necessità di un amplificatore esterno per il rilevamento della tensione o della sovracorrente utilizzato nel controllo dei motori BLDC. Il PGA è progettato con pin di massa in ingresso e resistori di feedback, che consentono l'amplificazione riducendo al contempo il rumore ad alta corrente verso la MCU.
3) Un comparatore a due canali ad alta velocità consente un rilevamento affidabile della sovracorrente e della posizione del rotore.
L'RL78/G1F integra un comparatore a due canali ad alta velocità con un tempo di risposta di 70 ns (tip.), eliminando la necessità di un comparatore esterno. Un canale può utilizzare l'uscita PGA come segnale di ingresso, consentendo il rilevamento della sovracorrente del circuito inverter durante il controllo del motore brushless. Il rilevamento affidabile della sovracorrente si ottiene utilizzando una funzionalità integrata (PWMOPA) che utilizza direttamente l'uscita del comparatore per interrompere il segnale di uscita al circuito inverter. L'altro canale del comparatore consente all'utente di selezionare qualsiasi combinazione di ingressi positivi e negativi da quattro pin di ingresso per implementare il rilevamento della posizione del rotore per il controllo sensorless del motore BLDC, gestendo essenzialmente i segnali di forza controelettromotrice del motore. Entrambi i canali del comparatore consentono la selezione di un pin di ingresso esterno, della tensione di riferimento interna o della generazione di uscita D/A dedicata del convertitore, nonché di un ingresso negativo.
4) Funzione di comunicazione IrDA (Infrared Data Association) e convertitore D/A.
L'RL78/G1F integra un convertitore D/A a uno o due canali, una funzionalità precedentemente non disponibile in prodotti comparabili con 64 KB di memoria flash o inferiore. Renesas ha inoltre aggiunto il supporto IrDA alla funzionalità di comunicazione seriale, ampliando la gamma di possibili applicazioni, come la diagnostica semplificata, il monitoraggio, la chiusura elettronica (e-lock) o i terminali portatili.
5) Il package da 4 mm x 4 mm riduce l'ingombro sul PCB per applicazioni più compatte.
La linea di prodotti include package HWQFN a 24 pin e WFLGA a 36 pin, entrambi quadrati da 4 mm x 4 mm. I prodotti WFLGA a 36 pin sono particolarmente adatti per dispositivi con spazio limitato. Nonostante il numero ridotto di pin, le MCU supportano una doppia alimentazione, consentendo alla CPU di funzionare a 3 V o 5 V, supportando al contempo la comunicazione a 1,8 V.
