解決方案丨瑞薩轉(zhuǎn)矩控制解決方案加強工業(yè)自動化

隨著科技的不斷進步和全球制造業(yè)的競爭加劇，越來越多的企業(yè)開始投資和采用自動化技術(shù)，以提高生產(chǎn)效率、降低成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量并確保過程安全。而為協(xié)同工作完成復(fù)雜任務(wù)，確保高質(zhì)量的生產(chǎn)結(jié)果。工業(yè)自動化設(shè)備對精度控制要求非常高，如螺絲擰緊機和扭矩測試儀工作時，需要在測量扭矩的同時控制電機旋轉(zhuǎn)，這個過程需要高精度的扭矩測量。

此次瑞薩電子推出的轉(zhuǎn)矩控制解決方案，通過使用一種配備高精度模擬前端的微控制器RX23E-A將扭矩測量信號輸入到電機中，并進行反饋控制。這一解決方案不僅實現(xiàn)了高分辨率的轉(zhuǎn)矩控制，而且配置也相當(dāng)簡單。

系統(tǒng)框圖

主要器件介紹

RAA227063是用于無刷直流（BLDC）電機應(yīng)用的智能柵極驅(qū)動器IC。它集成了三個半橋智能柵極驅(qū)動器，能夠驅(qū)動多達三個N溝道MOSFET橋，支持4.5V至60V的橋電壓。每個柵極驅(qū)動器支持高達1A的拉電流和2A的灌電流驅(qū)動電流，并具有可編程的驅(qū)動強度控制?？烧{(diào)節(jié)和自適應(yīng)的死區(qū)時間被實現(xiàn)，以確保穩(wěn)健性和靈活性。主動?xùn)艠O保持機制防止了米勒效應(yīng)引起的交叉?zhèn)鲗?dǎo)，進一步增強了穩(wěn)健性。

ISL85412是一款150mA同步降壓穩(wěn)壓器，輸入范圍為3.5V至40V。它提供了一種易于使用、高效低BOM數(shù)的解決方案。ISL85412集成了高邊和低邊的NMOS場效應(yīng)管，并具備PFM模式，在輕負載下可提高效率。如果需要強制PWM模式，可以禁用此功能。該部分默認的開關(guān)頻率為700kHz。由于集成了兩個NMOS器件并提供了內(nèi)部配置，所以只需較少的外部元件，便能減少BOM數(shù)量和設(shè)計復(fù)雜性。ISL85412具有寬VIN范圍和較少的BOM，可以為各種應(yīng)用提供易于實現(xiàn)的設(shè)計解決方案，并具備卓越的性能。它適用于高電壓工業(yè)應(yīng)用，并為電池供電應(yīng)用提供有效的解決方案。

ISL80505是一款單路輸出低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO），能夠在1.8V至6V的輸入電壓范圍內(nèi)提供高達500mA的輸出電流。該LDO的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍為0.8V至5.5V。該產(chǎn)品系列采用BiCMOS工藝，能夠提供出色的模擬性能和整體價值。

RJK0854DPB是一款適用于開關(guān)（電機驅(qū)動等）和負載開關(guān)應(yīng)用的MOSFET，具有低導(dǎo)通電阻、高速開關(guān)和高魯棒性。

RA4T1 MCU基于帶有TrustZone?的100 MHz Arm? Cortex-M33?內(nèi)核，為電機控制和逆變器控制功能提供優(yōu)化的外設(shè)，具有小型32引腳QFN和LQFP封裝選項，滿足了高性能、成本敏感和空間受限應(yīng)用的需求。此外，它還集成了多種通信接口，包括CAN FD、I3C、SCI和SPI，滿足各種電機控制和消費類應(yīng)用的所有連接需求。

RX26T微控制器是可在單芯片上實現(xiàn)磁場定向控制（FOC）雙電機控制和功率因數(shù)校正（PFC）控制MCU產(chǎn)品。它搭載工作頻率為120MHz的RX第三代CPU內(nèi)核——RXv3，通過可實現(xiàn)120MHz讀取操作的高速閃存和三角函數(shù)運算單元（TFUv2）實現(xiàn)超高計算性能。定時器功能支持120MHz PWM，模擬功能配備3單元12位A/D轉(zhuǎn)換器。此外，它還搭載了保證振蕩精度為±1.0%的HOCO、數(shù)據(jù)閃存、單端PGA和比較器等，有助于減少元件數(shù)量并節(jié)省空間。它還配備了用于設(shè)備之間高速通信的CAN FD和用于與傳感器實現(xiàn)高速通信的I3C Basic，從而可以在更短的時間內(nèi)傳輸更多的數(shù)據(jù)。

RX23E-A系列微控制器配備模擬前端，無需校準(zhǔn)即可測量溫度、壓力、流量和重量，精度優(yōu)于0.1%，是高精度傳感、測試和測量設(shè)備的理想之選。其CPU配備RXv2內(nèi)核，在DSP/FPU運行中表現(xiàn)卓越，可以單芯片實現(xiàn)高精度測量、控制和通信。

隨著自動化設(shè)備的普及，作為關(guān)鍵技術(shù)之一的轉(zhuǎn)矩控制在其中扮演的角色愈發(fā)重要。瑞薩電子此次推出的轉(zhuǎn)矩控制解決方案可進行高精度扭矩測量，實現(xiàn)高分辨率轉(zhuǎn)矩控制，還為低噪聲、高PSRR（電源抑制比）、穩(wěn)定的高質(zhì)量電源提供高精度檢測，為企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障，加速產(chǎn)品上市。更多內(nèi)容，您可點擊文末閱讀原文訪問查看。