Новые устройства упрощают управление бесщеточными и бессенсорными двигателями постоянного тока (BLDC-двигателями) и обеспечивают точную работу на более высоких скоростях вращения с высокой точностью для энергоэффективных бытовых приборов и электроинструментов.
Потребность в повышении эффективности и снижении системных затрат для электроприборов, таких как пылесосы, посудомоечные машины и холодильники, а также электроинструменты, приводит к переходу от традиционных двигателей со встроенными датчиками положения к бессенсорным бесщеточным двигателям постоянного тока (BLDC). Новые микроконтроллеры RL78/G1F интегрируют быструю трехфазную синхронизацию, специализированные компараторы и операционные усилители для обеспечения высокоскоростного бессенсорного управления. Периферийные функции, необходимые для бессенсорного управления, включая высокоскоростные таймеры и компараторы, позволяют сократить количество внешних компонентов до 20 и снизить затраты на разработку. Кроме того, Renesas добавила специализированный вспомогательный таймер для управления двигателем, что позволяет улучшить управление в более широком диапазоне скоростей.
Основные характеристики микроконтроллеров RL78 / G1F:
1) Специализированная подсистема управления двигателем с новым вспомогательным таймером, поддерживающим работу на частоте до 64 МГц.
В дополнение к таймеру с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и поддержкой работы на частоте 64 МГц (макс.), предлагаемому в существующих микроконтроллерах Renesas, RL78/G1F имеет новый вспомогательный таймер для управления двигателем, работающий на той же тактовой частоте. Благодаря сочетанию этого таймера с высокоскоростным компаратором, новые микроконтроллеры позволяют осуществлять бессенсорное определение положения, даже когда ротор неподвижен, при скоростях вращения, превышающих 30 000 об/мин, в режиме управления с углом поворота 120 градусов. Это делает возможным сложное управление двигателем от запуска до высоких скоростей вращения при низких затратах.
2) Программно-конфигурируемый высокоскоростной усилитель с высокой частотой обновления снижает затраты и упрощает разработку.
Интегрированный программируемый усилитель (PGA) имеет высокую скорость нарастания сигнала более 3,0 В/мкс (мин) и переменный коэффициент усиления от 4x до 32x, выбираемый программно. Это устраняет необходимость во внешнем усилителе для измерения напряжения или обнаружения перегрузки по току, используемых в управлении бесщеточными двигателями постоянного тока. PGA разработан с входными выводами заземления и резисторами обратной связи, что обеспечивает усиление при одновременном снижении сильноточных помех для микроконтроллера.
3) Высокоскоростной двухканальный компаратор обеспечивает надежное обнаружение перегрузки по току и положения ротора.
RL78/G1F интегрирует высокоскоростной двухканальный компаратор со временем отклика 70 нс (тип.), что исключает необходимость во внешнем компараторе. Один канал может использовать выход PGA в качестве входного сигнала, что позволяет обнаруживать перегрузку по току в инверторной цепи во время управления бесщеточным двигателем. Надежное обнаружение перегрузки по току достигается с помощью встроенной функции (PWMOPA), которая напрямую использует выход компаратора для отключения выходного сигнала на инверторную цепь. Другой канал компаратора позволяет пользователю выбирать любую комбинацию положительных и отрицательных входов с четырех входных контактов для реализации обнаружения положения ротора для бессенсорного управления бесщеточным двигателем постоянного тока, по сути, управляя сигналами противоЭДС двигателя. Оба канала компаратора позволяют выбирать внешний входной контакт, внутреннее опорное напряжение или выделенный ЦАП преобразователя, а также отрицательный вход.
4) Функция связи IrDA (инфракрасная ассоциация данных) и цифро-аналоговый преобразователь.
RL78/G1F интегрирует одно- или двухканальный цифро-аналоговый преобразователь, функция, ранее недоступная в аналогичных продуктах с объемом флэш-памяти 64 КБ или менее. Renesas также добавила поддержку IrDA к функциональности последовательной связи, расширив диапазон возможных применений, таких как упрощенная диагностика, мониторинг, электронная блокировка (e-lock) или портативные терминалы.
5) Корпус размером 4 мм x 4 мм уменьшает занимаемую площадь печатной платы, что позволяет создавать более компактные приложения.
В линейку продукции входят 24-контактные корпуса HWQFN и 36-контактные корпуса WFLGA, оба размером 4 мм x 4 мм. 36-контактные корпуса WFLGA особенно хорошо подходят для устройств с ограниченным пространством. Несмотря на небольшое количество выводов, микроконтроллеры поддерживают двойное питание, позволяя процессору работать при напряжении 3 В или 5 В, а также обеспечивая связь при напряжении 1,8 В.
