瑞薩電子的RA家族基于Arm® Cortex®-M內核打造,自2019年10月份正式誕生,到如今短短的不到四年的時間,已經快速發(fā)展成廣泛的產品陣容,包括已經推出的RA2、RA4、RA6三個系列以及即將推出的RA8系列,多達21個產品組,超過270個產品型號,用以滿足各式各樣的用戶需求。
其中,專門面向電機/逆變器控制應用的RA-T系列產品,完美結合了Arm生態(tài)和瑞薩先進的外設功能,得到廣大客戶的高度評價。繼推出支持雙電機控制的RA6T1、RA6T2產品組之后,本次瑞薩推出兩款全新MCU產品組RA4T1及RA6T3,特別適用于消費、工業(yè)及其他需要低功耗、高精度的緊湊型單電機控制。
RA高性價比電機控制MCU
RA4T1 & RA6T3
“緊湊型、豐富連接性”
瑞薩RA-T電機控制MCU路線圖
RA家族電機控制MCU產品組
RA4T1組和RA6T3組的特點:
● 針對單電機控制和低成本中低端應用的優(yōu)化外設功能
● 全新支持I3C、USB FS(RA6T3)和32引腳小型封裝,滿足各種要求
RA4T1產品群可提供100 MHz性能,以及高達256KB的閃存和40KB的SRAM;RA6T3產品群工作頻率為200MHz,同時提供256KB的閃存和40KB的SRAM。兩個全新產品群均以電機控制應用為目標應用,具備一系列卓越特性與功能,包括支持互補PWM輸出的增強型定時器、硬件加速器三角函數單元(TFU)、集成三路采樣保持功能及PGA的先進ADC,以及包括USB 2.0 FS和CAN FD在內的多種通信接口選擇。瑞薩靈活配置軟件包(FSP)均可支持這些新產品,可輕松移植其它RA產品的設計。
產品特性
RA4T1和RA6T3產品的主要特性包括:
1. 高性能
● 帶FPU的Cortex®-M33內核,性能高達776 CoreMark@200MHz
● 配備TFU三角函數運算單元,加快坐標變換、位置控制和相位計算
2. 豐富的電機/逆變控制外設單元
● 通用16位增強型PWM定時器,支持三相互補PWM輸出、死區(qū)控制等多種功能,可輕松實現各種類型電機控制
● 12位ADC(1個單元,帶3通道S/H)、DAC(2 通道)
● 有助于減少BOM的內置功能(數據閃存、PGA、比較器)
3. 擴展配置
● 支持32引腳小型封裝(7x7 LQFP、5x5 QFN),可滿足各種中低端電機和逆變器應用的需求
● 豐富的通信接口:USB FS(RA6T3支持),CAN FD, I3C/I2C
4. 電機解決方案
● 集成式電機控制評估硬件套件
● 提供各種電機控制示例程序
● 用于實時調試的GUI工具:Renesas Motor Workbench 3.0
RA4T1產品組
Arm Cortex-M33,128KB至256KB閃存,40KB RAM
RA6T3產品組
Arm Cortex-M33,256KB閃存,40KB RAM
下表顯示了RA4T1和RA6T3的內存和封裝陣容。這些產品組提供兩種類型的代碼閃存和五種不同的封裝選項,從32引腳QFN到64引腳LQFP??偣灿?5個不同的型號可選。
應用示例及目標市場
該圖顯示了使用RA4T1或RA6T3的單電機控制系統(tǒng)配置示例。
這里使用RA4T1或RA6T3來搭建一個非常簡單和標準的單電機控制系統(tǒng)。
在這種配置中,4個ADC通道用于檢測三相逆變器的3分流電流和總線電壓。使用增益放大器放大微弱信號,使用高速比較器檢測過壓,有助于減少外部元件的數量。它還支持端口輸出使能功能,在異常情況下可強制關閉PWM輸出,從而實現安全的電機控制。
單電機控制系統(tǒng)配置示例
關鍵特性
控制三相逆變器x1
用于三相互補的PWM輸出的GPT
同事處理3分流電流監(jiān)測
同步采樣保持電路(S/H)x3
用于放大分流電流的PGA x3
安全輸出保護
比較器可監(jiān)測過電流
POE可強制關閉PWM
CPU高性能使用算法控制
100-200MHz CPU頻率
RA4T1和RA6T3涵蓋了家用電器、樓宇自動化、工業(yè)自動化和辦公自動化市場領域的廣泛電機應用,憑借其高性能、小封裝和優(yōu)化的外設功能也可以應用于電動工具和小型機器人等新市場。
配套開發(fā)板及套件
RA4T1和RA6T3擁有易于適用且非常靈活的開發(fā)環(huán)境。
如您所見,基本開發(fā)工具和FSP當然與現有的RA系列產品相同。這意味著客戶可以使用RA系列的通用工具。
對于電機控制評估,提供了名為MCB的CPU板,名為MCK的電機控制套件,GUI工具的Motor Workbench以及各種示例程序和應用說明,方便用戶快速上手進行電機控制評估。
RA4T1和RA6T3的開發(fā)環(huán)境
易于使用且非常靈活
為RA4T1和RA6T3提供了相關的電機控制樣例程序和應用手冊,包括1分流或3分流的無傳感器矢量控制、帶編碼器的矢量控制和120度傳導控制方法等。