aurix微控制器（微控制器的选择）

本文介绍了RX62T微控制器和功率器件的结合来提供电机控制解决方案。它简要描述了逆变器控制方法的实现，以提高电器的能源效率，提供高处理性能和灵活性功能，并通过使用RX62T 微控制器实现PFC 来减少不需要的谐波。

人们对环境问题（例如阻止全球变暖的必要性）的认识不断增强，不仅关注减少电力消耗（能源效率），还关注增强太阳能和其他能源生产系统（能源发电）以及改进能源存储系统（能源存储） 。实现该解决方案的关键技术是逆变器控制及其相关应用。 RX62T 32 位微处理器(MCU) 套件提供增强的逆变器控制功能等。这些多功能器件不仅能够执行非常高效的电机控制，而且当这些芯片与MOSFET 或其他功率器件一起使用时，它们还可以提高最终产品的能源效率。

实施逆变器控制方法使电器更加节能

逆变器（直流-交流电源转换器）的使用越来越普遍，重点关注从火车、工业设备到家用电器等一系列领域的节能应用。由于逆变器控制的驱动系统仅提供负载所需的功率，因此功率损耗较低，这通常会带来更好的能源效率。在家电领域，洗衣机、空调、冰箱等产品功耗较大，对变频控制的要求尤为严格。

提供高处理性能和灵活的功能

RX62T 系列中的32 位微型计算机具有增强的电机控制功能，可简化无传感器矢量控制应用。它们在100MHz 下运行时可实现165DMIPS 性能，并包含内置浮点单元(FPU)。该处理性能是SH-2 RISC 芯片(SH7149) 的1.6 倍，尽管功耗降低了40%，但仍充分发挥了其优势。例如，最新的洗衣机和烘干机除了驱动洗衣机滚筒的电机外，还包括用于烘干功能的鼓风机电机和热泵。在此类家电中，RX62T MCU 简化了电子设备，因为该芯片驱动多个功率器件，可以对所有三个电机执行矢量控制（见图1）。

洗衣机和烘干机的应用示例。单个RX62T MCU 结合了MOSFET 和IGBT，以提高电源效率。

结合RX62T MCU和功率器件，实现逆变器控制整体解决方案

设计降低功耗的控制系统需要的不仅仅是选择最佳的MCU 来实现复杂的电机控制；选择正确的功率器件对于许多应用也至关重要。当与功率器件（例如用于低功率电机的MOSFET 或用于涉及较高功率的应用的IGBT）结合使用时，RX62T MCU 的优势会得到增强。图1 所示的典型洗衣设备设计说明了这一点。

瑞萨电子计划提供的直流电机控制演示板提供了当RX62T 芯片与正确的电源设备一起使用时可节省的电量的指示。该板将RX62T MCU 与RJK0654DPB 结合在一起，RJK0654DPB 是一种额定电压为第10 代的低损耗功率MOSFET（见图2）。 RJK0654DPB 采用0.18m 工艺技术，最大限度地降低导通电阻和栅漏电容。事实上，其性能规格（以导通电阻和栅漏电容的乘积计算）比第八代器件提高了60%。该MOSFET 采用无线配置的小型封装，可实现低热阻和电阻。

演示板采用三点电流设计，支持无刷直流电机。它可以通过USB连接到PC，方便地显示和修改板子的直流电机控制参数。提供了示例软件代码、原理图和电路板布局数据。虽然演示板包含MOSFET，但它还可以容纳IGBT 等其他功率器件，因此工程师可以使用最适合应用的电子配置快速开始开发和测试。

通过使用RX62T 实施PFC 减少不需要的谐波

除了电机控制之外，RX62T MCU 的逆变器控制功能还可用于功率因数校正(PFC) 等应用。随着全球谐波管理标准变得越来越严格，PFC 控制变得越来越重要。

执行PFC 控制的两种方法是部分开关方法和有源滤波器方法。一些开关方法具有简单的电路，但在低负载运行时难以满足谐波标准。相比之下，有源滤波电路更加复杂，可以满足全范围负载的标准，并且允许升压线圈、电容器等元件更小。

RX62T MCU可以通过软件实现部分切换简单的PFC控制。对于用作有源滤波器PFC 方法的高功率应用，当与R2A20131 等PFC 控制IC 一起运行时，它可以提供高效的电机控制和改进的功率因数校正。瑞萨电子正在考虑开发一款包含PFC 控制功能的演示板。

除了PFC 控制之外，RX62T 芯片的其他逆变器类型应用包括不间断电源和DC-AC 转换器，例如用于太阳能电池的转换器。这些多功能MCU 有助于设计具有多种优势的整体解决方案，包括缩短开发时间和节省成本。重要的是，这些设备不仅可以通过电机控制来提高能源效率，还可以酌情添加逆变器、转换器和其他电路块。

编辑：hfy