瑞萨FoC控制技术解决电动工具应用

Release time：2023-05-29
author：Ameya360
source：网络
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    无传感器FoC是一种广受欢迎的无刷电机控制技术，被应用在电动工具、高性能吹风机、扫地机器人等相关产品中。随着新产品的迭代速度不断加快，电机对控制算法的要求也变得更加严苛。对此，瑞萨电子推出了180°无传感器磁场定向控制(FoC)电动工具解决方案，其利用基于磁链和高频注入(HFI)两种算法优势，解决了矢量电机控制应用中的常见痛点，包含成熟的无传感器矢量控制算法、低速高扭矩模式、从低速到高速恢复等。

  系统框图

瑞萨FoC控制技术解决电动工具应用

  主要器件介绍

  本方案中MCU选型采用的RX24T，是一款适用于双逆变器控制的32位MCU，内置浮点单元(FPU)，可轻松实现复杂的逆变器控制算法。

  在驱动器的应用上，本方案提供了两种选项：

  电池电压大于36V

  当电池电压大于36V时，可采用3个HIP2211半桥MOSFET驱动器，其具有强大的3A驱动拉电流和4A驱动灌电流，以及极快的15ns典型传播延迟和2ns典型延迟匹配，是高频开关应用的优秀选择。它专为严苛工作条件下的可靠运行而设计，其高速、高压HS引脚可承受高达-10V的持续电压，并以50V/ns速度转换。全面的欠压保护与可编程防击穿保护协同工作，以确保其驱动的MOSFET不会因电源或其它外部故障而损坏。

  电池电压小于36V

  而在电池电压小于36V时，可选用RAA227063智能栅极驱动器IC代替HIP2211半桥MOSFET驱动器，RAA227063是用于无刷直流(BLDC)电机应用的智能栅极驱动器IC。它具有三个半桥智能栅极驱动器，可驱动多达三个N沟道MOSFET桥接器。该器件支持4.5V至60V桥接电压。每个栅极驱动器均支持高达1A拉电流和2A灌电流驱动，具有可编程驱动强度控制功能。

  在电源的选择上，本方案选用的RAA212831是一款三路输出稳压器，结合了4.5V至72V输入、0.5A降压稳压器和两个低压差线性稳压器(LDO)输出。降压稳压器在连续导通模式(CCM)下具有的固定开关频率为350kHz，并在轻负载时进入不连续导通模式(DCM)，以实现脉冲跳过模式。

  除此之外，方案还采用了6个RBA250N10CHPF-4UA02，其是应用于高电流的N沟道MOSFET，具有极佳的性能。并且为了放大小信号，本方案还采用了ISL28114运算放大器，该产品是一个单通道的通用型微功耗、轨对轨输入和输出的运算放大器。其电源电压范围为1.8V~5.5V，具有低电源电流，在室温下最大为390μA。基于低偏置电流和宽输入电压范围的特点，使得ISL28114器件成为广泛应用的通用运放。

  瑞萨电子一直致力于帮助客户解决各种技术挑战和应用问题，以使他们的产品更加智能、高效和可靠。这款方案拥有专用的180°无传感器矢量算法，可用于具有Flux+HFI的园林工具，其专用MCU可轻松实现复杂的控制算法，有效的提高了电动工具的性能和效率。未来，Ameya360电子元器件网站会不断开拓创新，推出更多适应市场需求的、高质量的解决方案。

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瑞萨电子丨从分散到集中：RH850/U2C如何定义下一代底盘控制核心
行业新闻

瑞萨电子丨从分散到集中：RH850/U2C如何定义下一代底盘控制核心

　　近日，由ATC汽车技术平台主办的“2026第五届ATC汽车软件与安全技术周”在上海圆满举办。　　技术周同期召开“2026第十届汽车ISO26262功能安全开发与应用技术峰会”和“2026第四届汽车嵌入式软件技术峰会”， 汇聚汽车电子相关领域的优秀专家，探讨智驾功能安全、底盘功能安全、新能源功能安全及SOTIF、AUTOSAR、嵌入式软件、电子架构等多个领域的最新研究成果和实践经验。瑞萨电子受邀参加，瑞萨汽车电子技术高级经理詹毅在峰会中发表了《从分散到集中——RH850/U2C定义下一代“大底盘”的控制核心》主题演讲，围绕下一代电子电气架构的发展趋势，深入解析了底盘区域控制器的技术演进，并重点介绍了瑞萨RH850/U2C系列MCU在区域架构中的核心定位与技术优势。　　瑞萨汽车电子技术高级经理 詹毅　　区域架构兴起，底盘控制走向集中　　随着汽车电子电气架构从分布式向集中式演进，区域控制器正成为整车功能整合的关键节点。不同主机厂根据自身技术路线和挑战，正加速向区域架构转型。在这一趋势下，底盘系统也从多个独立的ECU(如ESC、EPS、悬架、EPB等)走向融合，由底盘区域控制器统一负责纵向(驱动/制动)、横向(转向)和垂向(悬架)的协同控制。　　在区域架构中，底盘区域控制器承担着传感器信号采集、复杂算法运算、多执行器控制等任务，同时需集成以太网、CAN-FD/CAN-XL、LIN等多种通信接口，并具备高安全等级和低功耗待机能力。瑞萨电子推出的RH850/U2C系列微控制器，正是面向这一需求设计的高性能解决方案。　　RH850/U2C：　　专为区域控制打造的高性能MCU　　RH850/U2C系列定位于RH850/U2x家族的中高性能层级，专为区域控制器、底盘与安全应用打造。其核心特性体现在以下几个方面：　　性能与可扩展性：采用瑞萨自研G4KH内核，主频达320MHz，支持双核锁步配置，最高可提供1500 DMIPS的计算能力。产品覆盖2MB至8MB的代码闪存，SRAM最高达1.5MB，并支持双Bank闪存实现无中断的OTA升级。　　安全与可靠性：符合ISO 26262 ASIL-D功能安全等级，内置硬件安全模块HSM，支持Evita-Full安全标准及中国商用密码算法，满足ISO 21434网络安全要求。　　连接性：集成了千兆以太网TSN、10Mbps以太网T1S、CAN-XL、FlexRay、SENT、PSI5等接口，同时保留传统CAN-FD、LIN、SPI、I2C等，充分兼容新旧两代通信需求。　　低功耗设计：采用28nm工艺，支持Deep STOP模式，可在不唤醒CPU的情况下由低功耗采样器监测外部输入，大幅降低待机功耗。　　典型应用场景：　　制动、线控制动与电机控制　　面向实际应用，RH850/U2C展现了强大的实战能力：　　车辆稳定控制：集成SENT、PSI5等传感器接口，结合高精度12-bit SAR ADC(采样率1Msps)和丰富定时器资源，可同时控制多个电磁阀与电机，实现精确的车轮制动调节。　　电子机械制动(线控制动)：针对EMB系统，利用专用定时器TSG3/GTM实现高精度BLDC电机控制，结合位置传感器与电流反馈，完成制动卡钳的精确夹紧。　　通用电机控制：支持多达三个独立12-bit ADC，每个配备4路同步采样保持，配合GTM高级定时器，适用于各类底盘域中的电机驱动场景。　　软件生态：　　完整AUTOSAR支持与开发工具　　瑞萨为RH850/U2C提供了完善的软件与开发支持，包括符合AUTOSAR Classic标准的MCAL(ASIL-D认证)、HSM安全软件低层驱动示例代码，并支持Hypervisor、RTOS、虚拟平台等，同时与主流合作伙伴共同提供完整AUTOSAR栈。　　开发工具方面，瑞萨推出了RH850/U2C Starter Kit开发套件，包含评估板、E2仿真器、Green Hills Multi及CS+开发环境试用许可证，帮助工程师快速启动项目。　　定义下一代底盘控制核心　　随着整车架构向区域化、集中化演进，底盘控制器的复杂度与集成度不断提升。瑞萨RH850/U2C系列凭借其高性能多核架构、功能安全与信息安全融合、丰富的高速与低速接口，以及可扩展的存储与封装选项，为下一代底盘区域控制器提供了坚实的技术基础。　　无论是传统的车辆稳定控制，还是新兴的线控制动、电控悬架，RH850/U2C都能以统一的平台支持多样化的应用需求，帮助客户缩短开发周期，降低系统成本，同时满足未来汽车对安全、实时性和可升级性的严苛要求。
2026-04-01 09:39 reading：261
喜报 | 聚力航行，智链新程——瑞萨电子荣获航盛集团“优秀伙伴奖”
企业动态

喜报 | 聚力航行，智链新程——瑞萨电子荣获航盛集团“优秀伙伴奖”

　　近日，以“聚力航行，智链新程”为主题的航盛2026年合作伙伴大会在深圳举行，与300余名供应链代表共聚一堂，回顾过去一年的逆势突破，展望“十五五”宏伟蓝图，在不确定的时代中凝聚共识、锚定共赢。大会现场颁发了多个奖项，瑞萨电子再次荣获“优秀合作伙伴奖”。　　在瑞萨与航盛的合作历程中，双方一直保持着紧密的沟通与协同。技术层面，双方在不断深化数字领域合作的同时，也持续拓展在其他关键产品方向的协同创新，以扎实的技术积累和前瞻的视野，共同推动合作迈向更深层次。服务层面，瑞萨依托全球化的供应链体系与一贯严格的质量把控，为航盛带来稳定、可靠的产品保障;本地技术团队也以高效、专业的响应，为航盛提供更贴近实际需求的支持与服务。此次获奖，既是对双方过去一年携手共进的肯定，也承载着对未来合作的坚定期许。　　面向未来，瑞萨将与航盛在更广阔的领域深化合作、携手同行，共同迎接新的机遇与挑战，与业内伙伴协同深耕，共筑长期共赢生态，书写合作共赢的新篇章!
2026-03-31 09:59 reading：370
瑞萨电子丨高性能视觉AI系统：赋能下一代实时目标检测
行业新闻

瑞萨电子丨高性能视觉AI系统：赋能下一代实时目标检测

　　随着机器人、自动驾驶和智慧城市等领域的快速发展，对实时数据处理与决策的需求日益迫切。传统基于云的AI处理存在延迟高、依赖持续网络连接等问题，难以满足关键应用的实时性要求。　　瑞萨RZ/V系列嵌入式AI处理器，正是为应对这一挑战而生。该系列处理器旨在本地处理数据，减少延迟、降低功耗、提升效率与隐私安全。其中，高端视觉AI微处理器RZ/V2H融合了专有的DRP-AI3加速器与高性能实时处理器，成为机器人实时目标检测的理想硬件平台。　　解决方案核心　　嵌入式AI处理器　　作为一款高端视觉AI MPU，RZ/V2H专为嵌入式边缘处理设计。它集成专用DRP-AI3加速器、四核Arm® Cortex®-A55应用处理器和双核Cortex®-R8实时处理器，并搭载动态可重构处理器(DRP)加速OpenCV等图像处理算法。　　该芯片提供PCIe®、USB 3.2与千兆以太网接口，以低功耗实现高性能AI推理与实时控制，是自主机器人、机器视觉等工厂自动化应用的理想选择。　　高效电源管理　　实现系统精准供电　　为确保视觉AI系统的高性能与低功耗运行，其电源管理方案采用了精准、高效的多级供电设计。　　此方案的核心是多通道PMIC RAA215300，它专为32位和64位MCU和MPU应用设计，提供9路供电输出，并内置实时时钟等关键模块，专为系统级模块(SOM)优化，能有效支持各种内存接口，另外，其扩频技术有助于降低电磁干扰。　　系统采用分级降压策略，对于主处理器及大电流负载，RAA211250同步降压稳压器提供宽输入电压范围(4.5V至30V)和高达5A的持续输出，其可编程开关频率和多种工作模式(PWM/PFM)实现了效率与动态响应的最佳平衡，并减少外部元件数量和BOM成本。　　对于中低电流的板载电源轨，则使用ISL80031A(3A输出)和ISL80015(2A输出)等高效、紧凑的同步降压转换器。它们工作于1MHz或2MHz高频，允许使用微型电感器，显著节省PCB空间，同时提供出色的瞬态响应。　　为高性能AI处理核心供电的是DA9141四相降压DC/DC转换器。它能驱动高达40A的负载，专为低电压、大电流的处理器内核设计。其多相架构不仅提升了电流输出能力，也优化了热性能和电压纹波，是保障算力稳定释放的关键。　　整个电源架构通过器件的高度集成与内部补偿设计，最大限度地减少了外部元件数量，在提供精准、稳定、多路供电的同时，实现了优化的系统成本与电路板面积。　　时钟与无线连接　　提供精准时序与高速无线通信　　为确保系统稳定高效运行，该系统采用5L35023 VersaClock® 3S可编程时钟发生器。其三个独立可编程PLL可生成多达五个时钟信号，内置智能省电与过冲抑制技术，并通过I²C接口灵活配置。　　同时，系统还集成了支持Wi-Fi 6的CL8040芯片与DA14531低功耗蓝牙模块。提供高速、稳定的双频无线连接与近场通信能力，全面满足机器人对实时响应与网络接入的需求。　　CL8040是一款高度集成的Wi-Fi 6单芯片解决方案，将两个支持4T4R架构的并行双频无线电集成于11mm×11mm封装内，提供高达3Gbps的聚合速率。该芯片内置双MAC/PHY、CPU及存储器，无需外置内存，并通过双通道PCIe 3.0接口与主机连接，为紧凑型设备提供了高性能、低成本的无线连接方案。　　DA14531 SmartBond TINY™模块基于全球最小、功耗最低的蓝牙5.1 SoC，是高度集成的低功耗蓝牙解决方案。该模块通过全球认证，仅需单电源即可构建蓝牙应用，搭配集成天线与易用软件，能最大化简化开发流程，显著降低物联网设备的开发成本与上市时间。　　系统核心优势　　高性能与实时性完美呈现　　该高性能视觉AI系统的核心优势体现在四个方面：　　性能与实时性：单芯片集成强大的DRP-AI3加速器与Cortex-R8®实时处理器，实现了从感知、决策到控制的毫秒级闭环响应，彻底消除了传统多芯片架构的通信延迟。　　能效：通过多层优化的电源管理架构，显著降低了整体功耗，为移动机器人等设备提供了持久的续航能力。　　开发便利性：系统提供预先训练的模型与完整的SDK，大幅降低了AI应用开发的技术门槛与时间成本。　　该方案通过创新的边缘AI处理，有效解决了延迟、安全与功耗的关键挑战，其灵活可重构的架构与高度集成的设计，为下一代智能设备的普及与智能化升级奠定了坚实的技术基础。
2026-03-27 13:02 reading：417
瑞萨电子荣获“国际模拟IC-车规级行业卓越奖”
行业新闻

瑞萨电子荣获“国际模拟IC-车规级行业卓越奖”

　　近日，由世纪电源网主办的“第四届电源行业配套品牌颁奖晚会”在深圳举办，对电源行业中优秀的企业进行了表彰，助力电源行业的蓬勃发展。瑞萨电子凭借在模拟IC及系统解决方案领域的卓越实力，荣获“国际模拟IC-车规级行业卓越奖“，瑞萨电子产品市场部邵力萍代表领奖。　　▲ 瑞萨电子产品市场部 邵力萍　　作为全球MCU、SoC及模拟/电源解决方案供应商，瑞萨的车规级产品覆盖从RH850高性能MCU、R-Car SoC到符合ASIL D等级的电源管理芯片(PMIC)以及车规MOS/SiC器件，具备高安全性及高可靠性，广泛应用于ADAS、智能座舱、BMS及OBC/DCDC等关键系统，助力汽车电子架构升级。　　在创新层面，瑞萨拥有丰富的技术专利，且产品以高集成度、低功耗、满足严格功能安全(如ASIL等级)及通过AEC-Q认证为核心特点，提供从芯片到系统的完整方案，涵盖电源管理、信号链、接口及嵌入式处理，并配备全栈开发工具，确保性能稳定，助力客户高效开发。　　为保障客户项目成功，瑞萨在全球设有本地现场应用工程师(FAE)团队，提供快速响应、完善的质量流程与PPAP支持，确保从设计到量产的全流程高效落地，为客户提供坚实的服务与供应链保障。　　此次获奖不仅是行业对瑞萨在车规级模拟与电源领域技术实力的权威认可，更是对我们持续赋能汽车电子创新的高度肯定。未来，瑞萨将继续以更高质量的产品，更高效的解决方案、更可靠的供货保障，与全球合作伙伴携手，共同推动电源技术与汽车产业的融合与发展。
2025-12-16 15:13 reading：776
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