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瑞薩電子以精確控制解決方案提升家用電器、工業與辦公室設備之能源效率

32位元RX23T微控制器具備晶片內建浮點運算單元
可縮減30%的程式碼大小與開發時間

瑞薩持續開發有助於降低耗電量的嵌入式解決方案。該公司推出RX23T群組微控制器(MCU),其設計能精確控制高能源效率家電、工業機器及辦公室設備中的變頻器電路。新款32位元MCU以快速的RX核心為基礎,非常適合建構高效能變頻器控制系統,其應用範圍包括高能源效率家電的直流馬達控制(例如冰箱、空調、洗衣機、吸塵器與電風扇)、 初階至中階的工業設備(例如一般用途變頻器、電動工具及無人機),以及辦公室設備。上述功能皆針對單一變頻器驅動器進行最佳化,包括晶片內建浮點運算單元(FPU),可縮減30%的程式碼大小及開發時間。

近年來,許多國家的能源效率監管愈趨嚴格,並延伸至初階與中階能源效率家用電器與工業設備。上述價格競爭市場中的系統設計師持續尋找新的方式,希望在日趨緊迫的預算範圍內,使其具有能源效率、低成本的產品能夠達到預期的節能目標。印表機及多功能事務機等辦公室設備對於更小型、更具能源效率且更安靜的馬達的需求,促使業界開始捨棄步進馬達並轉而採用無刷馬達。業者希望在不增加系統成本的前提下,獲得更高精度的位置控制。

為滿足上述提升能源效率、更精確控制及更低開發成本等市場需求,瑞薩已開發RX23T群組MCU,提供優異的成本效能比。此新款MCU沿用自RX62T群組功能,該群組產品在變頻器控制領域擁有良好的記錄,並特別針對單一變頻器驅動器應用進行設計。

RX23T 群組 MCU的主要功能:

(1) 高精度變頻器控制並可縮短中階與初階裝置的開發時間

變頻器控制需要包含小數點的大量數學運算,有助於使用浮點運算單元的裝置運行。但是,中階與低價能源效率家用電器與工業設備在成本方面受到限制,因此無法採用晶片內建FPU的高價微控制器。最常見的替代方案是改採低階僅支援定點運算的軟體。新款RX23T群組MCU整合晶片內建FPU而不增加成本,因此在可省略小數點位移之程式碼。如此可簡化軟體組態,最多縮減30%的程式碼大小與開發時間。晶片內建周邊功能亦針對單一變頻器驅動器進行最佳化,大幅提升成本效能比,使中階與初階產品亦可增加高精度變頻器控制功能。

(2) 業界最佳高能源效率進一步降低變頻器產品耗電量

RX23T MCU具備RXv2核心(4.0 CoreMark/MHz (目標),業界最佳)與數位訊號處理(DSP)功能,在執行變頻器控制(無感測器向量控制)時,即使CPU並未以高速執行,仍可維持運作處理而不影響即時反應速度。另外,低功率模式(資料保留於RAM)的電流消耗量僅450 nA (典型)。此能源效率為業界最佳,可協助變頻器產品達到更低的耗電量。

(3) 支援5 V周邊I/O,因此容易採取各項措施以降低來自變頻器驅動器的電磁雜訊效應

隨著系統能源效率的提升以及電源供應供應電壓的降低,必須採取各項措施以避免來自周邊元件的電磁雜訊對高精度控制造成不良影響,因為當電源供應電壓較低時,MCU更容易受到上述干擾的影響。相較於使用3 V電源供應的MCU,新款RX23T群組MCU支援5 V電源供應電壓,較不容易受到變頻器驅動器雜訊的影響,因此可減少用於降低雜訊效應的元件數量。

(註 1) FPU:Floating Point Unit浮點運算單元

(註 2). DSP:Digital Signal Processing數位訊號處理

關於RX23T群組MCU之主要規格,請參閱附件。

供貨時程

RX23T MCU現已開始供應樣品,目前共有12種產品版本,封裝腳位數從48至64個腳位,晶片內建快閃記憶體則包含64至128KB等不同的容量。瑞薩預定2015年8月開始量產,預估至2016年7月之產能可達每月50萬顆。其整合開發環境(CS+, e2 studio)及編碼器等相關支援工具將自2015年6月起開始提供。瑞薩並已計劃擴充其馬達控制之應用說明(Application Note)與解決方案內容。(供貨時程如有變更,將不另行通知。)

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