專為BLDC打造的MCU：配備全新輔助定時器

　　2015年7月2日，半導體及解決方案供應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。增強了外圍設備的功能并且兼容所有RL78/G1x系列微控制器，新產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動設備和電動工具對節(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，以確保在寬轉速范圍內實現(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)有微控制器內置的脈寬調制輸出(PWM)定時器可支持最大64MHz的運行頻率，在此基礎上，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，無論轉子是處于靜止狀態(tài)或120度傳導控制下超過每分鐘3萬轉的轉動狀態(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狀態(tài)，都可以在低成本的前提下實現(xiàn)復雜的電機控制。

　　(2)可編程高轉換速率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)的電壓轉換速率高達3.0V/μs(最小值)，并且軟件可以在4x到32x之間設置放大倍數(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子位置檢測

　　RL78/G1F系列配有反應時間僅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級組合來進行無傳感器無刷直流電機控制的轉子位置檢測，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?、內部參考電壓，也可以將專用D/A轉換器的輸出作為負輸入。

　　(4)D/A轉換器和紅外(IrDA))通信功能

　　RL78/G1F系列配有單或雙通道D/A轉換器，這是之前64KB及以下閃存大小的同等產品所不具備的特性。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用

　　產品系列包括24腳HWQFN和36腳WFLGA 4mm×4mm方形包裝。36腳WFLGA產品尤其適用于空間受限的設備。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電壓和外部設備通訊，而無需外部電平轉換器。內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。