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瑞薩電子發表適用於馬達控制的RX24T群組32位元MCU
可提升工業設備、辦公室設備及家用電器的能源效率

【CTIMES/SmartAuto 編輯部報導】   2016年06月13日 星期一

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瑞薩電子(Renesas)推出RX24T群組產品,擴大32位元微控制器(MCU)系列。此新款MCU採用RXv2 CPU核心,提供兩倍於RX23T的效能、縮短30%的開發時間,並提供額外的指令,可提高工業設備、辦公室設備及家用電器的效能與能源效率。

適用RX24T與RX23T的多種馬達控制開發支援工具已開始供應。
適用RX24T與RX23T的多種馬達控制開發支援工具已開始供應。

新產品系列共有六種新裝置,腳位數介於80至100-pin,晶片內建快閃記憶體,容量介於128 KB至256 KB。RX24T群組產品可由單晶片同時控制多個馬達的變頻器,適用於多種應用的永磁AC(PMAC)馬達控制。

RX24T群組產品最高可提供160 DMIP,包括專屬類比功能,可最佳化變頻器物料清單(BoM),進而提升算數運算,使成本最佳化的RX23T擴大其馬達控制周邊功能。此外,瑞薩計畫提供24 V馬達控制評估套件,可支援單馬達控制RX23T與多馬達控制RX24T。

近來許多國家實施新法,要求業者改善馬達效率,在此之前也已祭出法規,意在減低能源消耗,因而推升了高效能變頻器控制功能的市場需求。

然而,部分企圖迅速將產品推入新市場的系統製造商卻憂心忡忡,因其缺乏必要的開發人員與馬達控制專業。此外,許多類型設備日益精巧,導致可容納印刷電路板的空間縮減。設法減少元件以便整合多個電路板,並降低電路板的數量,也因此成為主要的議題。

為了因應更高能源效率、更精密的控制、更小的電路板尺寸,以及更短開發時間等需求,瑞薩已開發RX24T高速、高功能性32位元MCU群組,能以單晶片控制多個馬達。RX24T已開始供應樣品,價格依記憶體容量、包裝與腳位數而異。目前已開始量產,預估至2017年7月產能可達每月50萬。(編輯部陳復霞整理)

產品特色

(1)RX24T具備晶片內建FPU功能,可加速程式碼執行,並以多種產品支援高效能多馬達控制的平台開發

RX24T結合RXv2 CPU核心與五階段管線、浮點運算單元(FPU,註4)及DSP功能,可於單一指令執行32位元乘算以提升演算法的計算準確性。實際上,以80 MHz運行的RX24T之效能水準相當於100MHz的MCU。晶片內建的FPU功能提供寬廣動態範圍,可加速運算密集型演算法的實作。

FPU可減少整體程式碼數量,並且不會發生換算或飽和,因此可加速執行整體軟體實作;而其準確性優於整數實作,因為實體單元是使用於嵌入式軟體。另外,FPU必定能為PI控制器與估計器實現更快速的運算時間。FPU可簡化除錯作業,縮短約30%的開發時間,同時減少軟體異常。

此外,RX24T MCU群組維持與RX23T群組的極佳相容性,可重複使用現有軟硬體資產,並將CPU效能從40 MHz大幅提升至80 MHz,快閃記憶體容量則可從128 KB擴充至256 KB,同時加倍提升晶片內建馬達控制相關周邊功能(計時器、A/D轉換器及運算放大器),進而利用單晶片控制多個永磁AC馬達。

RX24T亦可整合硬體的故障安全機制,加速實作並執行Class B自我檢測常式,確實遵守IEC60730-1的安全合規要求。

(2)瑞薩提供彈性的馬達控制開發解決方案與工具,可於一日內完整評估無感應器向量控制功能

如要針對急遽成長的市場開發全新的馬達功能系統,就需要更短的應用開發週期與純熟的專業技能。瑞薩已開發適用於RX23T與RX24T的24 V馬達控制評估套件,可協助開發人員迅速著手評估馬達控制應用,使開發作業的進行更為便捷。此套件包括CPU卡、低電壓變頻器、PMAC馬達含無感應器向量控制驅動器軟體,以及示範樣品。

此套件亦包含一款RAM可變波形顯示工具In-Circuit Scope (ICS),其為減少開發工作負荷不可或缺的利器,可確保安全除錯並大幅縮短評估作業時間。這套直觀易用的自動調校工具,可供使用者在一分鐘內自行調整馬達,大幅簡化開發作業,不再需要典型的試誤法。支援CS+與e2 studio的軟體與評估工具有效整合開發環境、程式碼產生支援工具、C編譯器、除錯器及快閃記憶體程式設計工具。

另外,亦將提供RX24T入門套件,為初始實作提供完整的開發環境,包括已安裝RX24T的參考板以及MCU評估環境。

(3)更精簡的外部元件,實現更小巧的印刷電路板

隨著各類應用日益精巧,印刷電路板(PCB)的尺寸也隨之縮減,因此非常需要可以整合外部元件功能的MCU。RX24T晶片內建了變頻器控制系統所需的外部電路,例如運算放大器(可支援Three-shunt與One-shunt電流的四通道同時放大)、比較器(可針對放大電流進行過電流偵測)、取樣保持電路(最多可同時處理五個通道,例如Three-shunt電流),以及可儲存記錄與設定檔的DataFlash。如此可大幅降低PCB所需的安裝面積。

RX24T與RX23T亦結合自動PWM訊號停機功能,以確保三相橋接器受到保護;此模組稱為Port Output Enable (POE),並將訊號設為高阻抗狀態以保護變頻器的安全。

關鍵字: 馬達控制  32位元  微控制器  MCU  瑞薩電子(Renesas瑞薩電子(Renesas微控制器 
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