瑞薩電子和鈴岳電子于近日聯(lián)合推出了RX13T工業(yè)直流無刷風(fēng)機(jī)解決方案，方案搭載了瑞薩RX13T系列微控制器，RX13T搭載RX家族32MHz工作主頻的RXv1內(nèi)核、浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）、變頻控制計(jì)時(shí)器（MTU3）及12位A/D轉(zhuǎn)換器等，單芯片實(shí)現(xiàn)無刷DC電機(jī)的高效變頻控制。與現(xiàn)有RX產(chǎn)品的兼容性高，方便已有硬件/軟件的移植。RX13T系列包括32-pin和48-pin兩種少管腳封裝，可編程增益放大器（PGA）、比較器、數(shù)據(jù)閃存、高速內(nèi)置諧振器（HOCO）等功能，有助于減少電路板面積和BOM元器件。

1方案硬件介紹

應(yīng)用領(lǐng)域：

工業(yè)EC風(fēng)機(jī)，各類通風(fēng)散熱風(fēng)機(jī)。功率范圍和電壓等級(jí)：AC220V/AC380V/DC310V/DC110V；0.4KW-2.2KW；預(yù)留功率因數(shù)調(diào)整功能。

VSP/PWM調(diào)速

支持VSP（0-10V）信號(hào)調(diào)速，兼容PWM（0-100%，頻率1-10K）調(diào)速。并且信號(hào)隔離，確保安全。

FG隔離輸出

用于輸出轉(zhuǎn)速，也是隔離輸出，確保安全。

RS-485通訊功能

地址為1-247，同一組網(wǎng)絡(luò)，最大可以擴(kuò)展到247臺(tái)風(fēng)機(jī)協(xié)同工作，配合無線的RS485通訊模塊，可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸，遠(yuǎn)程控制。

繼電器輸出

有2路繼電器干接點(diǎn)輸出，可以和其他設(shè)備，例如水泵，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，協(xié)同工作

目前根據(jù)客戶需求，DEMO為AC220輸入，最大功率800W，板子為圓形，可以裝配在客戶電機(jī)端蓋。

目前DEMO加裝了散熱器，可以滿足有需求的客戶800W以內(nèi)風(fēng)機(jī)的滿載調(diào)試需求。

2解決方案軟件算法介紹

目標(biāo)電機(jī)：直流無刷電機(jī)

內(nèi)置直流無刷電機(jī)無位置傳感器矢量控制專用固件

位置傳感器：不需要

控制方法：矢量控制

相電流檢測(cè)方式：兩電阻方式/單電阻方式

具備通用MCU的基本功能

支持的MCU：RX13T（RX 32-bit V1 Core）

增強(qiáng)的外設(shè)功能（MTU，ADC，POE，CMT，SCI）采用Smart Configurator輕松配置外設(shè)，完成電機(jī)控制的硬件配置

提供上位機(jī)控制軟件和參數(shù)生成軟件

上位機(jī)控制軟件–PCTOOLS可以輕松控制風(fēng)機(jī)的啟停和調(diào)速，以及EEPROM數(shù)據(jù)的更新

參數(shù)生成軟件–USERTOOLS可以輕松生成風(fēng)機(jī)的控制參數(shù)

軟件分為兩部分：

用戶系統(tǒng)軟件、電機(jī)控制庫。用戶系統(tǒng)軟件是用戶根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)的程序，這個(gè)程序與電機(jī)控制庫共同組成完整的風(fēng)扇電機(jī)控制方案。

1用戶系統(tǒng)軟件：

用戶可以發(fā)送控制指令給電機(jī)控制庫，同時(shí)也可以查詢電機(jī)的工作狀態(tài)、故障情況等信息;用戶可以依據(jù)不同的電機(jī)參數(shù)、不同的控制規(guī)格等輕松設(shè)置電機(jī)控制庫，以便充分利用電機(jī)控制庫驅(qū)動(dòng)直流無刷電機(jī)。

2電機(jī)控制庫：

r_mcl.lib是電機(jī)控制庫的庫文件，包含用于電機(jī)控制的API函數(shù)和專用電 機(jī)控制固件

r_mcl.h是電機(jī)控制庫的頭文件，用于聲明庫文件中的API函數(shù)

先進(jìn)變頻技術(shù)–RAMDA算法：

RAMDA（Renesas Advanced Motor Drive Algorithm）是瑞薩電子擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)變頻控制算法.支持矢量控制，弱磁控制，PWM線間調(diào)制技術(shù)，過調(diào)制技術(shù)，逆風(fēng)啟動(dòng)。

3Q&A部分解答精選

QRX單片機(jī)可以同時(shí)控制幾路電機(jī)的運(yùn)行？

ARX單片機(jī)可以同時(shí)控制1到3個(gè)電機(jī)運(yùn)行，由系列里面不同規(guī)格配置的MCU實(shí)現(xiàn)。

QRX13T適合用于電機(jī)控制的最小封裝是多大？

A32-pin HWQFN（PWQN0032KE-A）5 × 5 mm，0.5 mm pitch

Q是內(nèi)部諧振代替外部晶振嗎？誤差有多少？

A搭載高精度的高速內(nèi)部晶振（HOCO），±1.0%

Q瑞薩的相電流檢測(cè)方式支持哪個(gè)電阻方式？

A支持單電阻采樣和兩電阻采樣。

QRX系列雙電機(jī)控制有算法庫嗎？

A有算法庫。

Q風(fēng)機(jī)散熱方案有參考嗎？

A現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)方案一般就是用于需要散熱的場(chǎng)合。

QRX13T的工作電壓范圍是多少？

AVCC=2.7-5.5V

Q軟件固件算法位置環(huán)取代外置霍爾嗎？

ARX13T方案中的無位置傳感器控制是使用軸誤差估算和鎖相環(huán)PLL來獲取速度，無位置環(huán)。

QPCTOOLS是MCU參數(shù)編程嗎？參數(shù)設(shè)定用什么軟件？怎么快速知道參數(shù)值？

APCTOOLS是用于主機(jī)跟MCU之間的通信，可以發(fā)送指令控制電機(jī)的啟停和調(diào)試。

參數(shù)設(shè)定使用瑞薩提供的參數(shù)生成軟件Usertools。

Usertools設(shè)置界面可以看到對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)定值。

QRAMDA使用上有什么要求？

ARAMDA是針對(duì)永磁同步電機(jī)/直流無刷電機(jī)的無位置傳感器矢量控制。

QUSERTOOLS這個(gè)軟件可以設(shè)置哪些參數(shù)？

A可以設(shè)置電機(jī)參數(shù)、硬件對(duì)應(yīng)參數(shù)、啟動(dòng)參數(shù)、保護(hù)參數(shù)、控制參數(shù)等。

Q算法庫是源碼嗎？

A不開源。

Q過調(diào)技術(shù)的響應(yīng)時(shí)間是多少？

A1ms

Q風(fēng)扇如何控制轉(zhuǎn)速？

A轉(zhuǎn)速指令和實(shí)際轉(zhuǎn)速直接的差值作為速度調(diào)節(jié)器的輸入，通過PI調(diào)節(jié)是實(shí)際轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速指令保持一致。

QRX13T這個(gè)電機(jī)芯片也是FSP來配置嗎？

A智能配置器。

QRX13T內(nèi)部的PWM定時(shí)器（GPT或MTU）是否支持中心對(duì)齊PWM？適合用于三相電機(jī)控制嗎？

A支持，適用于三相電機(jī)控制。

Q死區(qū)時(shí)間是多少？

A2.5us