瑞薩轉矩控制解決方案加強工業(yè)自動(dòng)化

隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步和全球制造業(yè)的競爭加劇，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始投資和采用自動(dòng)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(guò)程安全。而為協(xié)同工作完成復雜任務(wù)，確保高質(zhì)量的生產(chǎn)結果。工業(yè)自動(dòng)化設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(shí)，需要在測量扭矩的同時(shí)控制電機旋轉，這個(gè)過(guò)程需要高精度的扭矩測量。

此次瑞薩電子推出的轉矩控制解決方案，通過(guò)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(jìn)行反饋控制。這一解決方案不僅實(shí)現了高分辨率的轉矩控制，而且配置也相當簡(jiǎn)單。

系統框圖

主要器件介紹

RAA227063是用于無(wú)刷直流（BLDC）電機應用的智能柵極驅動(dòng)器IC。它集成了三個(gè)半橋智能柵極驅動(dòng)器，能夠驅動(dòng)多達三個(gè)N溝道MOSFET橋，支持4.5V至60V的橋電壓。每個(gè)柵極驅動(dòng)器支持高達1A的拉電流和2A的灌電流驅動(dòng)電流，并具有可編程的驅動(dòng)強度控制?？烧{節和自適應的死區時(shí)間被實(shí)現，以確保穩健性和靈活性。主動(dòng)柵極保持機制防止了米勒效應引起的交叉傳導，進(jìn)一步增強了穩健性。

ISL85412是一款150mA同步降壓穩壓器，輸入范圍為3.5V至40V。它提供了一種易于使用、高效低BOM數的解決方案。ISL85412集成了高邊和低邊的NMOS場(chǎng)效應管，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(kāi)關(guān)頻率為700kHz。由于集成了兩個(gè)NMOS器件并提供了內部配置，所以只需較少的外部元件，便能減少BOM數量和設計復雜性。ISL85412具有寬VIN范圍和較少的BOM，可以為各種應用提供易于實(shí)現的設計解決方案，并具備卓越的性能。它適用于高電壓工業(yè)應用，并為電池供電應用提供有效的解決方案。

ISL80505是一款單路輸出低壓差線(xiàn)性穩壓器（LDO），能夠在1.8V至6V的輸入電壓范圍內提供高達500mA的輸出電流。該LDO的輸出電壓調節范圍為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(jià)值。

RJK0854DPB是一款適用于開(kāi)關(guān)（電機驅動(dòng)等）和負載開(kāi)關(guān)應用的MOSFET，具有低導通電阻、高速開(kāi)關(guān)和高魯棒性。

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

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

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

隨著(zhù)自動(dòng)化設備的普及，作為關(guān)鍵技術(shù)之一的轉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矩控制解決方案可進(jìn)行高精度扭矩測量，實(shí)現高分辨率轉矩控制，還為低噪聲、高PSRR（電源抑制比）、穩定的高質(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。