センサーレス駆動制御用マイコン

Mouser Electronicsは、エントリーレベルのモーター制御用に特別に設計されたハードウェアコンポーネントであるルネサス エレクトロニクス製RX14Tマイクロコントローラの取り扱いを開始しました。この技術は、家電製品、力率改善（PFC）システム、およびHVACユニット、送水ポンプ、電動工具などのビルオートメーション機器における費用対効果の高い展開を対象としています。

コア処理とアルゴリズム実行
効率的な自動制御を展開するには、過度な消費電力や法外なコンポーネントコストをかけずに複雑な数学モデルを実行できるハードウェアが必要です。RX14Tアーキテクチャは、浮動小数点演算ユニット（FPU）とデジタル信号処理（DSP）機能を備えた48 MHzのRXv2コアを活用することで、この課題に対処します。この処理基盤により、約65%のCPU使用率を維持しながら、単一モーター向けのセンサーレス磁界指向制御（FOC）アルゴリズムの実行が可能になります。システムは、20 kHzのキャリア周波数（50マイクロ秒のサイクルタイムに相当）でこのパフォーマンスを達成し、標準的なモーター速度に対して安定した決定論的制御を提供します。

周辺機器の統合と信号取得
外部回路の必要性を最小限に抑えるため、このマイクロコントローラには、過電流検出や直接的なハードウェア駆動に必要な複数のアナログおよびデジタル周辺機器が統合されています。チップには、プログラマブルゲインアンプ（PGA）、コンパレータ、およびデジタル-アナログ変換器（DAC）が組み込まれています。

信号取得は、最小0.5マイクロ秒のレイテンシで同時サンプリングが可能なデュアル12ビット・アナログ-デジタル変換器（ADC）によって管理されます。さらに、タイマーサブシステムは、GPTタイマーと統合されたMTU3タイマーを利用して、最大11チャネルのパルス幅変調（PWM）を提供します。このタイマー構成は、ノコギリ波の自動デッドタイム挿入をネイティブに処理し、非対称の相補PWM信号を生成することで、メインCPUの計算負荷を軽減します。

ハードウェアの移行とプロトタイピング
物理的およびソフトウェアアーキテクチャは、既存のルネサスRX13TおよびRX23Tマイクロコントローラシリーズとの厳密な互換性を維持するように設計されています。このピンおよびコードの互換性により、エンジニアは従来のソフトウェアおよびハードウェア資産を再利用でき、次世代システムへのアップグレードへの移行がスムーズになります。産業用オートメーション環境での初期テストと統合のために、このコンポーネントはMCK-RX14Tモーター制御評価キットとFPB-RX14T高速プロトタイピングボードによってサポートされています。

追加のコンテキスト
このセクションでは、元のニュースリリースには含まれていない技術仕様と競合ベンチマークについて詳しく説明します。

32ビットのモーター制御用マイクロコントローラ市場において、主なベンチマーク基準には、コア周波数、浮動小数点演算能力、およびアナログ周辺機器の統合が含まれます。この分野の比較可能なデバイスには、STMicroelectronicsのSTM32G4シリーズやTexas InstrumentsのC2000 Piccoloマイクロコントローラなどがあります。

STM32G4およびC2000シリーズは、マルチモーターFOCや非常に複雑な電力トポロジーをサポートするために、より高いクロック周波数（それぞれ最大170 MHzおよび100 MHz）にスケールアップすることがよくありますが、RX14Tは48 MHzで動作するコスト重視の単一モーターアプリケーションに特化して最適化されています。デュアルADC、プログラマブルゲインアンプ、およびモーター制御専用タイマーを低周波数コアに組み込むことで、ルネサスアーキテクチャは、ハイエンドのデジタルシグナルコントローラに関連する熱的または財政的なオーバーヘッドを発生させることなく、標準的なHVACおよび家電用モーターの正確な帯域幅要件を満たす決定論的なハードウェア環境を提供します。

Aishwarya Mambet（Induportals編集者）、AIの支援により編集。

www.mouser.com