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瑞萨电子RL78/G1x MCU产品主要用于直流无刷电机控制，此次研讨会将重点介绍RL78/G1F电机控制特点：
(1) 过电流检测和 PWM 输出强制关断功能
(2) 无传感器直流无刷电机120度传导控制和转子初始位置检测功能
当电机的转子处于静止状态或者转速非常低的时候，无传感器的直流无刷电机控制是无法利用反向电动势来检测转子位置的。 因此， 在启动时需要将转子转到一个特别位置。 但是这可能会导致转子发生意外的运动， 例如反向转动，此时电机的启动就会不平滑而且启动缓慢。 利用片上内置的功能，RL78/G1F可以实现高效的无传感器初始位置检测，在电机启动时防止出现意外的运动，从而实现平滑，快速和大扭矩的启动。
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吕应征 中国通用解决方案中心 市场部/产品一科 副经理 |
17年半导体产品支持经验，参与技术支持、市场推广等活动。目前负责瑞萨电子通用产品中RL78系列电机控制MCU产品在中国的推广。 |
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李月强 综合应用销售中心/应用技术部/华东科 副经理 |
华中华东地区技术支持。目前负责瑞萨马达相关MCU支持，锂电池管理，通用MCU等的支持。 |
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卞华东 产业应用销售中心/应用技术部/华北科 经理 |
16年嵌入式软件开发与支持经验，当前主要负责电机驱动方案以及通用MCU的客户支持。 |
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傅锦伟 综合应用销售中心/应用技术部 专家 |
20年半导体产品支持经验，参与技术支持、市场推广等活动。目前负责瑞萨电子电机相关MCU产品在中国的推广和技术支持。 |
| [问:] | tconst时间有没有要求 |
| [答:] | 请登陆官网搜索下载R01AN3596EJ0110文档, 详细参考第15页介绍 |
| [问:] | 极性识别过程的通电方式是如何的？ |
| [答:] | 从处理1的结果选择一相， 使其比较容易确定永久磁铁的极化方向，并让从这一相流到另外两相的电流保持一定时间（tconst）。 此时内置的PGA对并联电压进行放大，同时ADC也对并联电压进行测量。 下一步， 以同样的时间（tconst）施加电流到反方向，然后在那个时间用同样的方法测量并联电压。永久磁铁的磁通量方向被这两个测量值的大小关系区分出来，于是转子位置也就被检测处理1的结果所确定。 |
| [问:] | 轻载和重载启动，这两种情况检测和处理过程一样处理吗？ |
| [答:] | 是，没有区别。 |
| [问:] | 这个检测顺序是由旋转方向决定的吗 |
| [答:] | 检测顺序和旋转方向没有关系，它只是把当前停止的位置给检测出来。 |
| [问:] | 极性识别过程的方法：选择一相时期比较容易确定永久磁铁的极化方向，并让这一项流到另外两相的电流保持一定时间。这是指一相电流同时流向另外两相电流？ |
| [答:] | 是的，详见资料相关介绍中的图示。 |
| [问:] | 也就是说U相开上臂后，V、W两相相电压都要检测？ |
| [答:] | 不是的，是这个顺序：U-->V,V-->W,W-->U,也就是u上开时检测v,v上开时检测w,w上开时检测u. |
| [问:] | 过程1中开其中一相（如U）上臂，如何选取另外两相中的一相作为V相测量其相电压上升时间？ |
| [答:] | 选择V相测量电压上升时间是通过选择比较器通道实现的。 |
| [问:] | 启动过程中，点击对传感器的检测是否有影响，是否做过相关实验？ |
| [答:] | 您说的点击是什么意思？是指切换到检测位置模式？ |
| [问:] | 过程1轮流开上臂的次数有没有要求？ |
| [答:] | 一般一个循环就可以把位置检测出来 |
| [问:] | 过程1三相只开一轮的上臂还是一直轮流开上臂？ |
| [答:] | 正常检测一轮就可以检测出位置。当连续模式时，是循环检测的。 |
| [问:] | 如何得到样本 |
| [答:] | 请通过有关销售渠道。 |
| [问:] | 有些论文里有换相退磁，请问换相退磁时机如何选取？有什么注意事项？ |
| [答:] | 退磁主要是相电流过大，而且方向不正确。对于退磁，一般都是有电流保护，让相电流不大于退磁电流。 |
| [问:] | RL78/G1F支持CAN吗 |
| [答:] | 抱歉, 暂不支持CAN |
| [问:] | 三相轮流开上臂吗 |
| [答:] | 对，过程1是三相轮流开上臂。 |
| [问:] | tommywooly: 相比TI的IPD（initial position detection）的初始角度检测方法，瑞萨有何差异？ |
| [答:] | 有点相似但不完全一样。 |
| [问:] | 测量精度在什么范围内，可以实现平滑，快速，大扭矩启动？ |
| [答:] | 精度是+/- 30度 |
| [问:] | tengzhihua: 检测的误差有多大? |
| [答:] | 30°范围内 |
| [问:] | yanlihua0420: 另外，在检测1和检测2中，PWM输出都是100%占空比吗？死区设置这个过程有影响吗 |
| [答:] | 在检测1和检测2中，我们是用I/O的模式输出高电平来打开MOSFET，所以不需要设置死区。 |
| [问:] | · liyan5903: 请问 传感器的应用领域范围到目前有哪些？精准度在不同的应用场合要求不同吧？ 谢谢 进来学习。 |
| [答:] | 我们这个方案是不需要带传感器的。 |
| [问:] | 针对RL78核，有免费的实时操作系统吗？ |
| [答:] | 支持很多RTOS, 如FreeRTOS, uCOS等 |
| [问:] | yanlihua0420: 在进行1位置检测时，只开一路上臂，三路下臂都不要打开吗？ |
| [答:] | 是的，每个时刻只有一个上臂打开，比较U-->V,意思就是U上打开，检测V相电压的上升时间。 |
| [问:] | lwysz: 可以控制多大功率的电机 |
| [答:] | 驱动多大功率电机, 取决于你的选取 功率模块或IGBT, 和本方案关系不大, 本方案只是提供位置检测和PWM驱动 |
| [问:] | cjp88811283: 看到有些论文里说到换相退磁，请问 换相退磁时机如何选取？有什么注意事项？ |
| [答:] | 退磁主要是相电流过大，而且方向不正确。对于退磁，一般都是有电流保护，让相电流不大于退磁电流。 |
| [问:] | luozuoyong: 介绍多,干货少. |
| [答:] | 想深入了解，网站有应用笔记可以参考： 芯片的资料： https://www.renesas.com/products/microcontrollers-microprocessors/rl78/rl78g1x/rl78g1f.html motor 相关的资料： https://www.renesas.com/solutions/proposal/motor-control.html 其它可以到我们官网：www.renesas.com |
| [问:] | 实现远程控制，对通讯有何种要求。 |
| [答:] | 远程控制, 是通过通讯口, 如uart等, 这个不涉及今天主讲的位置检测内容. |
| [问:] | 位置检测的误差有多大？ |
| [答:] | 30°范围内 |
| [问:] | gxjao: 无刷电机学习 |
| [答:] | https://www.renesas.com/solutions/proposal/motor-control.html 见上面的网址，有相关的文档与应用笔记。 |
| [问:] | yuanxiaoxiao: 如何测试初始位置? |
| [答:] | 采用电流注入, 检测电压, 转子位置识别, 极性识别. 参见资料P10-11 |
| [问:] | cntszxb: 初始位置识别算法是免费的吗？ |
| [答:] | 免费提供库, 可以官网下载, 不提供源代码. |
| [问:] | hana: 请问适合做关节式机器人方面的应用吗？ |
| [答:] | 可能不适合, 精度做不到那么高. |
| [问:] | chifeng: RL78/G1F VCC供电范围是多少 |
| [答:] | 目前的demo是24V的, 实际应该, 客户可以自行 确定, 这个只是和功率驱动有关 |
| [问:] | cntszxb: 可以实现软启动吗？ |
| [答:] | 可以的啊, |
| [问:] | lwysz: 可以控制多大功率的电机 |
| [答:] | 驱动多大功率电机, 取决于你的选取 功率模块或IGBT, 和本方案关系不大, 本方案只是提供位置检测和PWM驱动 |
| [问:] | yjglwyyjg: 是基于什么内核的控制器开发的? |
| [答:] | 基于瑞萨的RL78内核 |
| [问:] | yuanwenxuan: 检测精度能达到多少 |
| [答:] | 当前针对DEMO精度可以达到30度电角度。 |
| [问:] | dsg333: 接大功率无刷电机时，检测电路怎么做隔离，有参考设计吗？ |
| [答:] | 目前常规的做法都是不隔离的, 如果隔离, 需要采用光电器件(如线性光耦), 势必成本会有所增加. 我们暂时没有参考设计. |
| [问:] | liang-1011: 无传感器初始位置检测的难点？ |
| [答:] | 无传感也就比较难确定转子位置, 其难点在于低速情况下启动, 不允许反向抖动, 这时候很难测到感应电流电压, 不过我们已经解决了 |
| [问:] | szyouer: RL78系列串行阵列单元中每个单元可以设有多少个串行通道？ |
| [答:] | 这个和具体单片机的PIN有关, 小PIN脚的, 可能就1-2ch |
| [问:] | 可以控制多大转速的电机? |
| [答:] | 目前处理周期是1ms, |
| [问:] | ntszxb: 有没有资料下载？ |
| [答:] | 芯片的资料： https://www.renesas.com/products/microcontrollers-microprocessors/rl78/rl78g1x/rl78g1f.html motor 相关的资料： https://www.renesas.com/solutions/proposal/motor-control.html 其它可以到我们官网：www.renesas.com |
| [问:] | uyan2580 请问 无传感器直流无刷电机转子初始位置的检测技术复杂吗？谢谢 |
| [答:] | 复杂, 这个主要是算法实现的, 这个我公司已经实现了, 以库的形式提供给库 |
| [问:] | lulu968313 数据通信采用什么规约？ |
| [答:] | 位置检测和数据通讯没有关系, 没有多片之间的通讯. |
| [问:] | lulu968313: 数据通信采用什么规约？ |
| [答:] | 不太明白您的问题, 本次介绍的是G1F驱动电机, 是单片控制, 不是多片通讯. 另外, 多片通讯的协议, 客户可以自己确定 |
| [问:] | 无刷电机过流保护和启动时有那些措施？ |
| [答:] | 就是常规做法, 降速, 或停止, 根据您的系统要求. |
| [问:] | 用在哪些领域最好 |
| [答:] | 手动电动工具, 风扇, 水泵等 |
| [问:] | 有没有设备说明？ |
| [答:] | 可以到我们公司下面的网址看看RL78/G1F说明： https://www.renesas.com/zh-cn/products/microcontrollers-microprocessors/rl78/rl78g1x/rl78g1f.html |
| [问:] | 针对直流电机，你们主要采取哪些保护方案？ |
| [答:] | 主要的保护有过电流保护，过电压，欠电压保护等。 |
| [问:] | 测量精度在什么范围内可以实现平滑，快速，大扭矩启动？ |
| [答:] | +/-30度电角度 |
| [问:] | 当接收数据和发送数据时，系统如何实现数据传出？ |
| [答:] | 本方案不涉及数据的发送和接收, 不是多片控制系统. |
| [问:] | 初始位置的检测怎么做的 |
| [答:] | 通过注入电流, 检测电压, 然后经过算法库, 进行1.位置识别, 利用比较器CMP1 和定时器RX 同上述电路3 ) 输入 2. 利用可编程增益放大器PGA和ADC 同上述电路2) 输入 处理的原理, 可以参照资料的P10-P11 |
| [问:] | 初始位置检测用的是电流注入法吗？ |
| [答:] | 是的, 是通过注入电流检测电压, 然后去识别, 确定的 |
| [问:] | 我想问，会有不同于现在的三步启动方法的具体的解决方案出来吗？ |
| [答:] | 您指的三步是：定位，拖动，闭环吗？ |
| [问:] | 1、支持的最高电转速是多少？ 2、利用内置的那个功能模块？是针对无霍尔无刷控制的特殊模块吗？ |
| [答:] | 转速和极对数等有关系, 我们处理的周期是1ms, 这个方案就是针对无传感, 无刷的, |
| [问:] | RL78/G1F怎么设置初始位置 |
| [答:] | 通过注入电流, 检测电压, 然后经过算法库, 进行1.位置识别, 利用比较器CMP1 和定时器RX 同上述电路3 ) 输入 2. 利用可编程增益放大器PGA和ADC 同上述电路2) 输入 处理的原理, 可以参照资料的P10-P11 |
瑞萨电子（TSE: 6723），科技让生活更轻松，致力于打造更安全、更智能、可持续发展的未来。作为全球微控制器供应商，瑞萨电子融合了在嵌入式处理、模拟、电源及连接方面的专业知识，提供完整的半导体解决方案。成功产品组合加速汽车、工业、基础设施及物联网应用上市，赋能数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。更多信息，敬请访问renesas.com。关注瑞萨电子微信公众号，发现更多精彩内容。
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