專為BLDC打造的MCU：配備全新輔助定時器

　　2015年7月2日，半導(dǎo)體及解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會社發(fā)布了RL78/G1F系列多功能微控制器，為RL78族的低功耗微控制器系列增添20個新成員。增強了外圍設(shè)備的功能并且兼容所有RL78/G1x系列微控制器，新產(chǎn)品進一步簡化了無傳感器無刷直流電機(BLDC電機)控制，為注重能效的家用電器和電動工具應(yīng)用提供高速和高精度的精確電機控制。

　　隨著真空吸塵器、洗碗機和冰箱等電機驅(qū)動設(shè)備和電動工具對節(jié)能和系統(tǒng)成本的要求日益提高，傳統(tǒng)內(nèi)置位置傳感器電機正逐漸被無位置傳感器無刷直流電機所取代。新發(fā)布的RL78/G1F微控制器集成了高速三相PWM定時器、專用比較器和運算放大器，可有效實現(xiàn)高速無傳感器控制。無傳感器控制所需的外圍設(shè)備功能，如高速定時器和比較器等，在降低開發(fā)成本的同時還精簡了多達20個外部組件。此外，瑞薩電子還為電機控制系統(tǒng)增加了一個專用的電機控制輔助定時器，以確保在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實現(xiàn)更好的控制功能。

　　RL78/G1F微控制器的主要特性：

　　(1)專用電機控制子系統(tǒng)，配備全新輔助定時器，最大頻率可達64兆赫

　　瑞薩電子現(xiàn)有微控制器內(nèi)置的脈寬調(diào)制輸出(PWM)定時器可支持最大64MHz的運行頻率，在此基礎(chǔ)上，RL78/G1F系列又新添加了同等時鐘頻率的電機控制輔助定時器。在該定時器和高速比較器的輔助下，無論轉(zhuǎn)子是處于靜止?fàn)顟B(tài)或120度傳導(dǎo)控制下超過每分鐘3萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，新的微控制器都可以實現(xiàn)無傳感器位置傳感。由此一來，從最初的啟動到加速至高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，都可以在低成本的前提下實現(xiàn)復(fù)雜的電機控制。

　　(2)可編程高轉(zhuǎn)換速率PGA降低了成本、簡化了開發(fā)過程

　　片上可編程增益放大器(PGA)的電壓轉(zhuǎn)換速率高達3.0V/μs(最小值)，并且軟件可以在4x到32x之間設(shè)置放大倍數(shù)。這樣，無需外部放大器即可實現(xiàn)無刷直流電機控制中的電壓檢測或過流檢測。該PGA配有輸入和反饋電阻接地管腳，在放大器工作過程中可以降低通向微控制器的大電流噪音。

　　(3)雙通道高速比較器實現(xiàn)可靠的過流檢測和轉(zhuǎn)子位置檢測

　　RL78/G1F系列配有反應(yīng)時間僅70ns(典型值)的雙通道高速比較器，不再需要外部比較器。其中一個通道可以將PGA的輸出作為輸入信號，檢測無刷電機控制過程中變頻電路是否過流。內(nèi)置功能(PWMOPA)能夠使用比較器輸出直接切斷變頻電路的輸出信號，從而實現(xiàn)可靠的過流檢測。另一通道的比較器允許用戶選擇4個輸入管腳中的任意正負(fù)級組合來進行無傳感器無刷直流電機控制的轉(zhuǎn)子位置檢測，以管理電機的反電動勢信號。這兩個通道都支持外部輸入?yún)⒖茧妷?、?nèi)部參考電壓，也可以將專用D/A轉(zhuǎn)換器的輸出作為負(fù)輸入。

　　(4)D/A轉(zhuǎn)換器和紅外(IrDA))通信功能

　　RL78/G1F系列配有單或雙通道D/A轉(zhuǎn)換器，這是之前64KB及以下閃存大小的同等產(chǎn)品所不具備的特性。瑞薩電子還為串行通信功能增加了IrDA支持，擴大了應(yīng)用范圍，如簡易診斷、監(jiān)控、電子鎖、手持終端等。

　　(5)4 mm × 4 mm封裝減小了元器件封裝，適用于更多緊湊型應(yīng)用

　　產(chǎn)品系列包括24腳HWQFN和36腳WFLGA 4mm×4mm方形包裝。36腳WFLGA產(chǎn)品尤其適用于空間受限的設(shè)備。微控制器雖然引腳少，但支持雙電源，使微控制器可以在3V或5V電壓下工作的同時能以1.8V電壓和外部設(shè)備通訊，而無需外部電平轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部子時鐘脈沖或外部輸入時鐘可實現(xiàn)低功耗運行和更長間隔時間的間歇運行，從而減低功耗、延長電池使用壽命。