瑞萨转矩控制解决方案加强工业自动化

Release time：2023-10-23
author：AMEYA360
source：网络
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　　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

瑞萨转矩控制解决方案加强工业自动化

　　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。


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瑞萨电子广受欢迎的RA0系列推出新产品，卓越的功耗、更宽的温度范围
行业新闻

瑞萨电子广受欢迎的RA0系列推出新产品，卓越的功耗、更宽的温度范围

　　全球半导体解决方案供应商瑞萨电子(TSE：6723)宣布推出基于Arm® Cortex®-M23处理器打造的RA0E2微控制器(MCU)。这一系列新品具备显著的成本竞争力，提供极低功耗的同时，拥有更宽的温度范围，并配备多种外设功能及可靠的安全特性。　　瑞萨于2024年推出RA0 MCU系列，凭借其在高性价比和低功耗特性，该系列产品迅速赢得广大客户的青睐。其中，RA0E1已在消费电子、家电及白色家电、电动工具、工业监控等诸多领域得到广泛应用。　　RA0E2 MCU与RA0E1产品兼容，在保持相同外设和超低功耗的基础上，扩展引脚。这种兼容性允许客户复用现有的软件资源。新产品带来业界卓越的低功耗：其工作模式下的功耗仅为2.8mA，而在休眠模式下更是低至0.89mA。此外，其集成的高速片上振荡器(HOCO)为该系列MCU实现极快的唤醒时间，使RA0 MCU能够更长时间保持软件待机模式，功耗进一步降低至仅0.25µA。　　瑞萨的RA0E1和RA0E2超低功耗MCU为电池供电的消费电子设备、小型家电、工业系统控制与楼宇自动化应用打造了理想解决方案。　　针对低成本优化的功能集　　RA0E2的功能集经过精心优化，专为成本敏感型应用打造。其支持1.6V至5.5V的宽工作电压范围，这意味着客户在5V系统中无需额外配备电平转换器/稳压器。RA0 MCU集成定时器、串行通信、模拟功能、功能安全功能以及数据安全机制，可有效降低客户BOM成本。另外，产品还提供多种封装选项，包括5mm x 5mm 32引脚QFN微型封装。　　此外，新款MCU搭载的高精度(±1.0%)HOCO可显著提升波特率精度，使设计人员无需再额外使用独立振荡器。与其它HOCO不同，该HOCO能在-40°C至125°C的环境中保持这一精度;如此宽的温度范围使得客户即便在回流工艺后，也能避免昂贵且耗时的“微调”操作。　　Daryl Khoo, Vice President of the Embedded Processing Marketing Division at Renesas表示：“RA0系列产品的市场反响远超我们最初的预期。RA0E2产品群MCU则凭借超低功耗与价格优势，以及更宽的温度范围和更大的内存容量，将开拓出更多应用场景与案例。我们计划进一步扩展RA0产品阵容，为从8-16位MCU向32位MCU过渡的用户提供最佳解决方案。”　　RA0E2产品群MCU的关键特性　　- 内核：32MHz Arm Cortex-M23　　- 存储：高达128KB的代码闪存和16KB的SRAM　　- 扩展温度范围：-40°C至125°C　　- 定时器：定时器阵列单元(16位×8通道)、32位间隔定时器(8位×4通道)、RTC　　- 通信外设：3个UART、2个异步UART、6个简化SPI、2个I2C、6个简化I2C　　- 模拟外设：12位ADC、温度传感器、内部参考电压　　- 功能安全：SRAM奇偶校验、无效内存访问检测、频率检测、A/D测试、输出电平检测、CRC计算器、寄存器写保护　　- 数据安全：唯一ID、TRNG、AES库、闪存读取保护　　- 封装：32引脚和48引脚QFN;32引脚、48引脚和64引脚LQFP　　全新RA0E2系列MCU由瑞萨可扩展性强的配置软件包(FSP)提供支持。FSP提供开发所需的所有基础架构软件，包括多个RTOS、BSP、外设驱动程序、中间件、连接、网络和安全堆栈，以及用于构建复杂AI、电机控制和云解决方案的参考软件，从而加快应用开发速度。它允许客户将自己的既有代码和所选的RTOS与FSP集成，为应用开发打造充分的灵活性。客户可根据自身需求，借助FSP将现有RA0E1设计轻松迁移至更大的RA0E2系列产品。
2025-04-24 09:26 reading：182
瑞萨：增强能效、高性能AI，适合下一代AI摄像头和移动机器人
行业新闻

瑞萨：增强能效、高性能AI，适合下一代AI摄像头和移动机器人

　　边缘AI越来越多地应用于诸如工业摄像头和公共设施摄像头等嵌入式设备中，并要求嵌入式产品小型化且具有低功耗。瑞萨电子RZ/V系列微处理器(MPU)内置AI加速器，即动态可重构处理器(DRP)。该处理器以高能效而闻名，可满足人工智能市场的需求。这种DRP技术不断演进到DRP-AI3，可提供比以往更高的AI推理性能。　　利用高性能MPU延长电池续航并打造紧凑型产品　　新款RZ/V2N MPU与高端RZ/V2H MPU(高达 80TOPS)类似，配备高能效AI加速器DRP-AI3，通过剪枝技术可实现10TOPS/W的AI性能，提高AI计算效率。　　下图1比较了传统RZ/V系列与RZ/V2N的人工智能推理性能。以具有代表性的分类CNN Resnet50为例，RZ/V2N在不进行剪枝处理(密集模型)的情况下，性能是RZ/V2M的7倍，在进行剪枝处理(剪枝率为 90%)的情况下，性能是RZ/V2M的23倍。这种极高能效的性能可延长电池寿命，而且无需冷却风扇，因此可实现设备小型化。　　双摄像头输入可提高基于AI的图像识别精度　　RZ/V2N通过双通道MIPI-CSI接口支持连接两台摄像头(图2)。与传统的单摄像头AI图像识别相比，这不但可以改善空间识别性能，还能实现高精度应用，如流动分析和跌落检测。例如，利用双光束双角度成像技术，可通过单个芯片监控停放的汽车数量并识别车牌。在驾驶员监控系统(DMS)中，RZ/V2N可使用前向摄像头和车内摄像头对车辆内部和外部进行监控和记录。此外，还可通过配置两台摄像头的立体摄像机来估算到被成像物体的距离，从而提高AI摄像头和移动机器人基于人工智能的图像识别精度。　　与RZ/V2H架构高度兼容，可重用设计资源　　RZ/V2N与RZ/V2H类似，配备四核Arm® Cortex®-A55、单核Arm Cortex-M33和ISP(图像信号处理器)，可重用RZ/V2H的软件开发资源。此外，由于外设功能的高度兼容性，用户可根据其AI性能、系统配置和实时控制的必要性，从多种RZ/V系列MPU中选择最合适产品。　　为了让不具备深厚AI专业知识的用户也能快速评测和开发AI应用，瑞萨电子发布了RZ/V2N AI软件开发套件。该套件包括瑞萨电子评估板套件和软件开发环境，以及用于不同使用案例的50多种不同的AI应用。利用这一开发环境可缩短产品上市时间。此外，具备AI知识的用户可选择AI编译器来开发自己的AI模型，并将其集成到RZ/V2N MPU中(图3)。　　此外，瑞萨电子生态系统合作伙伴还将陆续提供采用RZ/V2N的SOM(系统级模块)板、SBC(单板计算机)和摄像头模块等产品。这样，用户就能从硬件设计中解脱出来，专注于AI应用开发，从而实现快速的产品开发。
2025-04-16 17:35 reading：228
瑞萨RZ/T2H荣获“维科杯·OFweek 2024中国机器人行业核心零部件创新产品奖”
行业新闻

瑞萨RZ/T2H荣获“维科杯·OFweek 2024中国机器人行业核心零部件创新产品奖”

　　近日，OFweek 2025(第十四届)中国机器人产业大会暨维科杯·2024中国机器人行业年度评选颁奖典礼活动在深圳举办。瑞萨RZ/T2H微处理器(MPU)凭借其卓越的性能表现脱颖而出，荣获“维科杯·OFweek 2024中国机器人行业核心零部件创新产品奖”。　　OFweek Robot Awards 2024评选作为OFweek高科技行业评选活动之一，是中国机器人领域内具有专业性、影响力和代表性的奖项，该奖项涵盖机器人产业链上下游企业，加冕创新领导者，同时为业内输送更多创新产品、前沿技术，一同畅想机器人领域的未来，助推行业良性发展。　　随着无人化生产需求的日益增长，垂直多关节机器人等工业机器人和工业控制器设备正被广泛部署，以加速自动化生产进程，瑞萨RZ/T2H MPU可融合开发这些应用所需的所有功能和性能。凭借其强大的应用处理能力和实时性能，RZ/T2H不仅能够实现对多达9轴工业机器人电机的高速、高精度控制，而且还在单芯片上支持包括工业以太网在内的各种网络通信，成为工业机器人、PLC和运动控制器的理想之选。　　未来，瑞萨将持续秉持“To Make Our Lives Easier(让生活更轻松)”的企业宗旨，以更高性能、更高可靠性的产品和解决方案赋能客户，以持续的技术创新，更专业、高效的产品和服务推动产业升级，与生态伙伴一起，共同绘制智能制造的新图景。
2025-04-15 16:15 reading：226
瑞萨推出适用于9轴电机控制的高性能系统
行业新闻

瑞萨推出适用于9轴电机控制的高性能系统

　　随着工业自动化和机器人技术的快速发展，电机控制系统的精度和效率需求不断攀升。尤其是在多轴控制和运动精度要求较高的应用场景中，如何实现高效、精确且灵活的控制系统，成为了技术发展的关键方向。瑞萨电子为满足这一需求，推出了一款适用于9轴电机控制的高性能系统，旨在为机器人、运动控制器及工业网络应用提供全面的解决方案。　　瑞萨电子推出的9轴电机控制系统，结合了高性能MPU、电源IC、delta-sigma(ΔΣ)调制器及其他支持组件，提供了一款高效、集成度高、易于部署的解决方案，特别适用于机器人、运动控制器及工业网络等场景。该系统在设计时充分考虑了高精度电机控制与工业通信的双重需求，具备出色的计算能力和灵活的扩展性。　　系统优势　　瑞萨电子的这一系统通过将高性能的微处理器单元(MPU)RZ/T2H与外围设备高度集成，最大限度地减少了对外部组件的依赖。系统的核心是搭载双Arm® Cortex-R52®内核的RZ/T2H，其强大的计算能力能够实现高精度的电机控制，同时优化工业以太网通信的处理效率。通过MPU内的delta-sigma(ΔΣ)接口与ΔΣ调制器，提供精准的电压、电流感应，满足复杂的电机控制需求。　　此外，RZ/T2H配备的编码器接口和RS-485连接，支持多种编码器类型的连接，增强了系统的灵活性与兼容性。在处理方面，RZ/T2H中的四个Arm Cortex-A55内核，主频高达1.2GHz执行高级算术计算，尤其在进行9轴电机控制中的轨迹生成时，能够提供强大的支持，确保系统在高精度要求的应用中稳定运行。　　该系统不仅支持主要的工业以太网协议，如EtherCAT®、Ethernet/IP™、PROFINET®和OPC UA，而且配置简便，所需的外部组件也极少。此外，MPU与MCU的结合使得系统能够轻松实现功能安全，提供相互监控机制，确保系统的安全性和可靠性。　　为了帮助客户快速实现系统开发，瑞萨电子提供了详尽的参考电路和示例程序，使用户在系统集成过程中能够大大缩短开发周期，提高实施效率。　　结语　　瑞萨电子的9轴电机控制系统以其高性能、高集成度、高精度、灵活通信、易于开发等特点，为现代工业自动化提供了强有力的支持。该系统能够有效应对复杂的多轴电机控制、精密运动控制等挑战，助力企业实现智能制造转型。
2025-04-10 11:54 reading：226
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