随着全球化和城市基础设施的发展，与我们日常生活相关的熟悉产品正在不断发展，以提供更高的性能、更好的能源效率和紧凑的尺寸。 建筑工地或家庭 DIY 中使用的电动工具需要更小尺寸，同时又要提供更高的扭矩、更快的响应速度、更长的电池运行时间和更低的功耗。 同样，住房设备和家用电器（如空调、吸尘器和吹风机）强调更安静的运行、更快的转速和紧凑的设计。
实现这些创新的关键是电机控制系统，这是这类产品的核心。 瑞萨电子的新型 RA2T1 微控制器 （MCU） 直接解决了这些挑战，尤其是在矢量控制等高级电机控制技术中。
在电动工具中，通过 120 度导通控制等更简单的方法控制的无刷电机面临峰值电流和扭矩波动等问题。 通过利用 RA2T1 的外围功能过渡到矢量控制有助于克服这些问题。 这通过使用单分流电流检测方法来实现，该方法利用现有的直流链路电流检测电路，最大限度地减少了对额外元件的需求。 具体来说，RA2T1 使用 GPT 定时器提供 ADC 转换启动请求链接功能，允许通过单分流电阻器进行电流检测。 此外，内置比较器和端口输出启用 GPT （POEG） 功能，可在异常时快速关闭 PWM 输出，确保系统安全。
对于家用电器中的风扇应用，安静运行、功耗和高输出至关重要。 一种有效的方法是实现矢量控制，该方法利用 3/2 分流电流检测方法，该方法使用电机的 3 相电流信息。 然而，单个 ADC 模块通常会按顺序转换三个通道，这可能会导致电流测量中的时序差异而影响控制性能。 RA2T1 MCU 通过集成专用的 3 通道采样保持 ADC 电路解决了这个问题，确保同步电流采样而不会出现测量差异。 这对于超过 100,000 RPM 转速的高速电机尤其有益，可以提高电机的整体性能和运行效率。
RA2T1 MCU 搭载 64MHz 的 Arm® Cortex-M23® 内核（RA2 系列中最高频率）提供支持，专为单电机控制量身定制。 其优化的模拟和定时器功能，包括一个具有专用 3 通道采样和保持电路的 12 位 ADC、两个高速比较器以及支持单分流电阻电流检测的GPT16定时器兼容设计，简化了系统设计并降低了整体元件成本。
此外，RA2T1 提供最小至 QFN24 （4mm x 4mm） 的紧凑型封装选项，可在宽电压范围（1.6V 至 5.5V）内工作，并具有高精度内部振荡器 （±1.0% HOCO），进一步最大限度地减少了外部元件和总体成本。
作为对硬件的补充，RA2T1 通过 Renesas Motor Workbench （RMW）、电机控制套件 （MCK）、QE for Motor 等工具和全面的示例程序提供广泛的软件和开发支持，显著简化电机控制系统的评估和开发。
有关更多信息，请访问 RA2T1 产品页面并下载我们的详细白皮书，以获得更深入的技术见解。