瑞萨公司(Renesas) 是全球知名的半导体器件公司,它的微控制器和微处理器从4位到32位,片内有大容量高速闪存存储器,EMI噪音低,功耗低以及可提供各种低成本的开发工具。它们广泛应用无线通信和网络通信、汽车电子、工业控制以及消费类电子产品。
这次在线技术座谈介绍瑞萨公司应用于高中低端马达控制系统的微控制器的性能,特性以及开发应用。
用于高端马达控制的32位的SH7046和SH7047,具有适用于马达控制的32位单片微机,有内置32位乘法器的高速CPU,适用于变换器控制的丰富的内置外围电路,具有内部降压电路的5伏单电源以及可实现高速工作时的实时调试的开发环境等的特性。
用于中端马达控制的M16C/26A,28具有1 分流测量功能,输入捕获和输出比较定时器,硬件多个主控I2C,片上振荡器频率变换功能,位置数据保持功能,数字反跳动功能和闪存擦除延迟功能。同样用于中端马达控制的H8/Tiny:H8/3687有独立振荡看门狗定时器,片上实时时钟(RTC)电路,内置高性能定时器,片上复位电源POR电路,片上低电压检测(LVD)电路,片上IIC电路。
用于低端马达控制的R8C/Tiny:R8C/11与R8C/13有高性能16位CPU内核,低功耗高速工作,提供低成本闪存,内置高功能性外围电路,少管脚数微机,并提供低成本开发环境。
精彩问答
问:1.使用瑞萨马达控制芯片能否控制永磁交流电机? 2.是不是使用空间矢量控制方法? 3.使用后电机的低速性能(低于100r/min)怎么样?
答:1、可以。
2、可以使用矢量控制方法(其中之一)。
3、低速性能依赖于软件的具体实现。
问:请问能跑多高的速度?
答:32位机SH2-7047可以跑到50Mhz的频率。
问:我目前在开发一台小型永磁直流电动机(8w,带减速机)驱动,pwm闭环调速(低速),不知贵公司的哪款产品适合我?
答:R8C/Tiny系列,或是H83687。
问:请介绍变频调速控制方面的应用。
答:变频家电、工业控制、汽车电子、电力拖动、不间断电源。 问:控制器在驱动汽车电子安全支持系统过程中的实现模式如何?
答:在汽车电子应用中,本公司产品一直处于领先地位。除了高可靠性,还支持CAN总线、马达控制、丰富强大的周边功能、高速等。
问:SH7046是否可用于交流伺服电机的矢量控制?其控制性能与DSP芯片相比哪个更好?
答:是。sh7046是专业的电机矢量控制MCU,其控制性能与比普通的DSP芯片更专业,易于控制。
问:1、是否可应用DC带刷电机。
2、在不增加电机外设装置的情况下,对转速提取(一至性),精度要求小于千分之1 。
答:1、可以。
2、再增加软件复杂度的情况下,可以实现转速检测。
问:主要的对外接口方式是什么?
答:PWM,外部中断,AD转换,分流检测。
问:马达伺服控制系统的精度是用光电编码器吗?还是用其它方法?
答:马达伺服控制系统,我们采用光电编码,是最典型的控制方法。
问:MCU马达控制较普通MCU控制有何特点?
答:1、PWM (或其他驱动波形)发生器;
2、死区时间控制单元;
3、A/D 输入;
4、输出关闭功能;
5、用于保护的外置中断;
6、六路输出口。
问:请问中小功率的变频器控制,用什么MCU比较好?大功率的变频器,用同样的MCU是不是可以?MCU的成本是多少?开发工具通用吗?
答:M16C/TINY,M16C/62P,H8/TINY,大功率的变频器可以用同样的MCU,取决于控制的方式和变频器的要求。
问:请问专家,死区时间是如何设定的,与系统的安全性有何关系?
答:死区时间是由软件实现的,具体数值要根据功率器件的具体参数来设定。合适的死区时间,可以实现功率器件的安全运行和可靠运行。
问:瑞萨微控制器是否与任何执行器相匹配?
答:瑞萨微控制器与目前的IPM均匹配。
问:电机位置传感器采用何种方式最好?
答:对于家用电器Hall sensor是最好的位置传感器;工业应用最好用编码器。
问:控制器的PWM的频率与系统稳定性有何关系?
答:高的PWM输出频率意味着MCU本身将耗用更多的机时用于计算,在某些情况下,将导致一些实时中断等功能无法及时处理,进而影响系统的稳定性。
问:有那些通信传输功能?
答:UART,SCI,DMA,IIC,CAN,IEBUS,LIN,等等。
问:微控制器与用户(位置、对象、异常等测量换能器)硬件怎样对接?
答:可以通过AD转换口,PWM,分流检测,外部中断与用户硬件对接。
问:请问如果晶体的振荡频率的误差大,会影响到死区时间吗? 答:是的。具体影响多少,要根据实际情况来确定。
问:瑞萨公司的这种产品在市场的占有率大约是多少?
答:马达应用:
在日本约占70%。
在所有 flash MCU 市场我们处于领先地位(大约40%)。
问:产品(马达)开发资源要求如下:
1)ITU 6相PWM;
2)UART、SPI 串行接口;
3)16KB FLASH、4K RAM;
4)80条引脚,
附合以上资源贵公司有那型号产品可选?
答:M16C/Tiny,H83687。
问:R8C/Tiny A/D 采样率为多少?
答:R8C/TINY最大工作频率:20MHz,A/D:10BIT,3.3MHZ采样率。
问:1. 变频器输出频率的精度如何保证?
2.载波频率较高时每次中断都要计算,中断外的程序将受到影响,那么该怎么办?
3.sin表中的数据是用来计算占空比用的,那么在计算占空比前哪些参量必须先计算好?
答:1、输出频率的精度是由软件算法保证的。
2、软件结构和方法很重要。
3、不同的调制方法,预先计算的参量略有不同。但通常sin表的值是加权实现的。
问:请问RENESAS MCU是如何实现无传感器BLDC控制的,内部有位置检测硬件还是通过A/D用软件实现?
答:1. 通过 AD 和PWM定时器。
2. 通过 A/D 软件。M16C/Tiny 有位置数据采样和保持功能完成位置检测。
问:请解释软启动和硬启动的利弊,以及在何种场合采用何种启动方式?
答:软启动可有效地降低电动机的启动电流,其启动电流仅为标准电机硬启动电流的50%,是高效电动机硬启动电流的20%。软启动的限流特性可有效限制浪涌电流,避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击,有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作。对频繁启停的电动机,可有效控制电动机的温升,大大延长电动机的寿命。
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