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Renesas Electronics Microcontrollori RA8T2 per il controllo del motore

I microcontrollori RA8T2 per il controllo del motore (MCU) di Renesas Electronics sono MCU di fascia alta per il controllo del motore e sono destinati principalmente per applicazioni industriali dove è richiesta un'elevata precisione di controllo. Oltre al controllo del motore, il Renesas RA8T2 può anche fornire comunicazione sincrona e controllo del sistema utilizzando ethernet o EtherCAT, il tutto su un singolo chip. Sviluppati utilizzando una tecnologia di processo all'avanguardia da 22 nm, questi MCU raggiungono un funzionamento ad alta velocità del core Arm® Cortex®-M85 e l'integrazione di una memoria di grande capacità. Inoltre, l'opzione dual-core (con il core Arm Cortex-M33) migliora in modo significativo le prestazioni di funzionamento parallelo. Nei casi di utilizzo del controllo motore, il core principale esegue il controllo in tempo reale, mentre l'altro core esegue il controllo del sistema e la comunicazione ad alta velocità.

Caratteristiche

  • Il MCU per il controllo del motore offre prestazioni operative di 1 GHz
    • Per applicazioni di controllo del motore ad alta efficienza e alta precisione, come drive CA e servo CA per macchine utensili FA, attrezzature di produzione e robot industriali
    • Funziona fino a 1 GHz, con prestazioni più che doppie rispetto all'attuale gruppo RA8T1 che opera su un core Cortex-M85 da 480 MHz
    • Il core CPU Cortex-M33 (una specifica del prodotto opzionale) funziona a 250 MHz e può essere assegnato alla comunicazione e al controllo non in tempo reale in parallelo con il core principale
    • Dotato di una memoria non volatile magnetoresistiva ad accesso casuale (MRAM) ad alta velocità come MCU, e la memoria cache migliora ulteriormente la latenza della MRAM
    • Dotato di una TCM ad alta capacità con 256 KB per Cortex-M85 e 128 KB per Cortex-M33 (opzionale), cache I/D da 64 KB
    • Un sistema che non si basa sulla cache fornisce agli utenti prestazioni in tempo reale ad alta precisione con meno jitter e può fornire prestazioni stabili nell'elaborazione del controllo motore con molti interrupt e rami
  • Flash da 8MB/4MB, MRAM da 1MB/512KB e SRAM da 2 MB
  • Funzioni digitale e analogica ottimizzate per il controllo del motore ad alta efficienza e alta precisione richiesta per le apparecchiature industriali
    • La funzione timer supporta la modulazione di larghezza di impulso (PWM) a 300 MHz, una facile gestione tramite software di controllo e una generazione efficiente di forme d'onda per la guida degli inverter
    • La funzione PWM complementare del timer GPT (ottimizzata per l'azionamento dell'inverter) semplifica l'implementazione di algoritmi di controllo, come l'uscita di PWM complementare per più fasi (incluse monofase e trifase), l'inserimento automatico del tempo morto, la generazione di PWM asimmetrico e il collegamento con AD e comparatori
    • Il convertitore analogico-digitale (ADC) ha una risoluzione a 16 bit e una funzione di campionamento e mantenimento specifica per canale (3 canali), consentendo il campionamento simultaneo ad alta precisione di valori di corrente trifase, eliminando la necessità di elaborazione di correzione, riducendo il carico del software e contribuendo a migliorare la precisione del controllo. Dotato di due unità, è possibile campionare simultaneamente correnti a 3 canali di due motori.
    • Convertitore digitale/analogico (DAC) a 12 bit, sensore di temperatura e comparatori ad alta velocità
    • GPT è dotato di uscita PWM e di un timer con funzione di conteggio delle fasi, che consente di controllare i servocomandi AC che richiedono informazioni sulla posizione dell'asse utilizzando un encoder a impulsi bifase
    • La funzione di abilitazione dell'uscita porta (POEG) e il comparatore ad alta velocità consentono di spegnere rapidamente l'uscita PWM quando viene rilevata sovracorrente e lo stato di spegnimento può essere selezionato (Hi-z, Hi, Low) in base alle specifiche dell'inverter
  • USB 2.0 FS, DSMIF, CAN FD, I2C/I3C, SDHI/MMC, OSPI e bus di memoria esteso
  • Supporto per le funzioni di rete IA, sempre più popolari nel settore industriale, per consentire il controllo sincrono e i protocolli di ridondanza
    • 2 porte gigabit Ethernet compatibili con vari protocolli IA e TSN (un interruttore HW con funzionalità TSN)
    • Sono integrati 2 controller slave EtherCAT opzionali e, poiché si tratta di un controller dedicato, è possibile una comunicazione ad alta velocità con un ingombro ridotto
    • Sono previste le soluzioni partner EtherNet/IP e PROFINET
    • Funzione blocco per supportare TSN - un tecnologia per l'uso in apparecchiature industriali come motori e macchine utensili e consente la pianificazione del traffico e la modellazione delle funzioni di sincronizzazione basato su
    • TSN è definito dagli standard IEEE e RA8T2 supporti i seguenti standard, con piani per aggiungerne altri
      • IEEE 802.1AS-Rev - realizza la sincronizzazione temporale sulla rete
      • IEEE 802.1Qbv - pianifica il traffico all'interno della rete e invia i telaii ethernet al dispositivo di destinazione entro un determinato lasso di tempo; l'ethernet esistente può aggiungere la priorità, ma Qbv consente anche la trasmissione dei telaio entro un determinato lasso di tempo
      • IEEE 802.1Qbu - Qbv consente la pianificazione, ma la coda successiva non può interrompere un telaio fino al suo completamento, consentendo a un telaio Ethernet ad alta priorità di interrompere un telaio Ethernet a bassa priorità durante la trasmissione, migliorando la qualità del servizio (QoS); nei casi in cui i requisiti di ritardo sono rigorosi, le funzioni 802.1Qbu vengono aggiunte alle funzioni 802.1Qbv
  • Scalabile su MCU di controllo motore utilizzando strumenti di sviluppo compatibili
    • Supporta schede di valutazione e strumenti comuni per microcontrollori di controllo motore
    • Compatibile con il kit di controllo motore flessibile (MCK), la valutazione mediante motori CC brushless può essere avviata facilmente, gli utenti possono anche passare ad altri MCU e inverter per la valutazione modificando la combinazione con una scheda CPU compatibile (MCB) e schede inverter
    • Sono disponibili vari programmi di esempio, come il controllo Vector senza sensore/sensorizzato basato su punto fisso (codificatore sensoreHall), il controllo di conduzione 120 °, ecc., per una facile valutazione
    • Eredita le stesse specifiche di interfaccia dell'MCK/MCB esistente e, aggiungendo 2x ethernet, 2x slave EtherCAT, PMOD e uno slot per scheda SD, è possibile valutare le comunicazioni e le interfacce utente oltre al controllo del motore

Applicazioni

  • Drive CA, servocomandi CA senza encoder assoluto, robotica e attuatori
  • PLC, inverter di potenza e pompe
  • Modulo di comunicazione di rete per motori  
  • Elettrodomestici intelligenti di fascia alta, come riscaldamento induttivo e lavastoviglie
  • Manutenzione predittiva del motore
  • Sensori industriali

Video

Risorse

Strumenti di sviluppo

Renesas Electronics MCK-RA8T2 kit controllo del motore flessibile

Include una scheda CPU, una scheda inverter, una scheda di comunicazione e un motore BLDC.

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Diagramma a blocchi

Schema a blocchi - Renesas Electronics Microcontrollori RA8T2 per il controllo del motore

Esempio di applicazione - ARM robotico sincrono

Schema di circuito di applicazione - Renesas Electronics Microcontrollori RA8T2 per il controllo del motore
Pubblicato: 2025-09-05 | Aggiornato: 2026-01-09