AMEYA360：瑞萨电子转矩控制解决方案加强工业自动化

Ameya360皇华

　随着科技的不断进步和全球制造业的竞争加剧，越来越多的企业开始投资和采用自动化技术，以提高生产效率、降低成本、改善产品质量并确保过程安全。而为协同工作完成复杂任务，确保高质量的生产结果。工业自动化设备对精度控制要求非常高，如螺丝拧紧机和扭矩测试仪工作时，需要在测量扭矩的同时控制电机旋转，这个过程需要高精度的扭矩测量。

　　此次瑞萨电子推出的转矩控制解决方案，通过使用一种配备高精度模拟前端的微控制器RX23E-A将扭矩测量信号输入到电机中，并进行反馈控制。这一解决方案不仅实现了高分辨率的转矩控制，而且配置也相当简单。

　　系统框图

　　主要器件介绍

　　RAA227063是用于无刷直流（BLDC）电机应用的智能栅极驱动器IC。它集成了三个半桥智能栅极驱动器，能够驱动多达三个N沟道MOSFET桥，支持4.5V至60V的桥电压。每个栅极驱动器支持高达1A的拉电流和2A的灌电流驱动电流，并具有可编程的驱动强度控制。可调节和自适应的死区时间被实现，以确保稳健性和灵活性。主动栅极保持机制防止了米勒效应引起的交叉传导，进一步增强了稳健性。

　　ISL85412是一款150mA同步降压稳压器，输入范围为3.5V至40V。它提供了一种易于使用、高效低BOM数的解决方案。ISL85412集成了高边和低边的NMOS场效应管，并具备PFM模式，在轻负载下可提高效率。如果需要强制PWM模式，可以禁用此功能。该部分默认的开关频率为700kHz。由于集成了两个NMOS器件并提供了内部配置，所以只需较少的外部元件，便能减少BOM数量和设计复杂性。ISL85412具有宽VIN范围和较少的BOM，可以为各种应用提供易于实现的设计解决方案，并具备卓越的性能。它适用于高电压工业应用，并为电池供电应用提供有效的解决方案。

　　ISL80505是一款单路输出低压差线性稳压器（LDO），能够在1.8V至6V的输入电压范围内提供高达500mA的输出电流。该LDO的输出电压调节范围为0.8V至5.5V。该产品系列采用BiCMOS工艺，能够提供出色的模拟性能和整体价值。

　　RJK0854DPB是一款适用于开关（电机驱动等）和负载开关应用的MOSFET，具有低导通电阻、高速开关和高鲁棒性。

　　RA4T1 MCU基于带有TrustZone?的100 MHz Arm? Cortex-M33?内核，为电机控制和逆变器控制功能提供优化的外设，具有小型32引脚QFN和LQFP封装选项，满足了高性能、成本敏感和空间受限应用的需求。此外，它还集成了多种通信接口，包括CAN FD、I3C、SCI和SPI，满足各种电机控制和消费类应用的所有连接需求。

　　RX26T微控制器是可在单芯片上实现磁场定向控制（FOC）双电机控制和功率因数校正（PFC）控制MCU产品。它搭载工作频率为120MHz的RX第三代CPU内核——RXv3，通过可实现120MHz读取操作的高速闪存和三角函数运算单元（TFUv2）实现超高计算性能。定时器功能支持120MHz PWM，模拟功能配备3单元12位A/D转换器。此外，它还搭载了保证振荡精度为±1.0%的HOCO、数据闪存、单端PGA和比较器等，有助于减少元件数量并节省空间。它还配备了用于设备之间高速通信的CAN FD和用于与传感器实现高速通信的I3C Basic，从而可以在更短的时间内传输更多的数据。

　　RX23E-A系列微控制器配备模拟前端，无需校准即可测量温度、压力、流量和重量，精度优于0.1%，是高精度传感、测试和测量设备的理想之选。其CPU配备RXv2内核，在DSP/FPU运行中表现卓越，可以单芯片实现高精度测量、控制和通信。