Moderne Motorsteuerung durch Einsatz leistungsfähiger Mikrocontroller

Mit neuen Bausteinen aus der SH-Familie von Renesas ergänzt MSC sein Spektrum an leistungsfähigen Mikrocontrollern zur Motorsteuerung. Die 32-Bit RISC-Mikrocontroller eignen sich ideal für die neue Generation leistungsfähiger und umweltbewusster, energiesparender Antriebe auf Basis von 3-Phasen-Motoren.

Mit einer CPU-Performance von 100 Dhrystone-MIPS, einer Multiply-Accumulate Unit (MAC) und zwei leistungsstarken Timer-Einheiten MTU2 und MTU2S sind die Controller der Reihen SH7137 und SH7147 in der Lage, zwei Motoren unabhängig voneinander über hochgenaue Vektor-Kontroll-Algorithmen zu steuern. Das gewährleistet auch bei Anforderungen mit schnellen Lastwechseln höchste Präzision und Energieeffizienz.

Die Mikrocontroller enthalten einen 256 bzw. 512 kByte großen MONOS-Flash-Speicher, der bei 80 MHz Taktfrequenz 100% deterministische Zugriffe ohne Waitstates ermöglicht. Damit verfügt Renesas über die momentan schnellste Flash-Technologie weltweit.
Ergänzt durch die schnelle Interrupt-Reaktionszeit und einen universellen Registersatz, der sich vor allem für die Programmierung in C eignet, erfüllen die Produkte ein weiteres wichtiges Kriterium für Embedded-Echtzeitsysteme.
Ebenfalls eingebaut sind zwei 12-Bit A/D-Wandler, die den Anforderungen leistungsstarker Umrichter Rechnung tragen.

Jeder dieser Wandler erzielt eine äußerst kurze Umwandlungszeit von 1,25 µs und ist mit drei Sample&Hold-Stufen ausgestattet, um alle drei Phasenströme gleichzeitig messen zu können.

Auch die Quadratur-Feedbacksignale, die in Hochleistungs-Umrichtern häufig zum Einsatz kommen, können ohne großen Software-Aufwand von den MTU-Timern verarbeitet werden, die darüber hinaus auch die automatische Totzeitgenerierung übernehmen. Die Totzeiten lassen sich damit präzise so festlegen, dass einerseits gefährliche Querströme in den Brückenzweigen unterbunden werden und andererseits keine übermäßig konservativen Werte gewählt werden müssen, die den Wirkungsgrad schmälern würden.

Durch die integrierte CAN-Schnittstelle (SH7137), die beim SH7147 sogar doppelt vorhanden ist, können die Controller problemlos in vorhandene CAN-Netzwerke eingebunden werden.

Port-Ausgänge, die eine direkte Ansteuerung von Optokopplern erlauben, reduzieren die Anzahl benötigter Bauteile ebenso, wie die zusätzliche Peripherieausstattung mit drei seriellen Ports (SCI), eine synchrone serielle Kommunikationseinheit (SSU), einen IIC-Kanal, den Data Transfer Controller (DTC), der die CPU von Datentransfers entlastet, einen Watchdog Timer (WDT), einen Compare-Match-Timer (CMT) sowie bis zu 57 I/O-Ports. Außerdem sind 16 KByte RAM vorhanden.

Muster der Bausteine sind ab sofort in einem RoHS-konformen, 14 x 14 mm großen QFP-Gehäuse mit 80 oder auch 100 Pins verfügbar.

Ein Starter-Kit von Renesas ermöglicht den problemlosen Einstieg in die Entwicklung eines SH-basierenden Systems.

Bei dem Kit handelt es sich um eine komplette Entwicklungsplattform, die in einem Paket zusammengefasst den E10A-JTAG-Debugger, die HEW-IDE inklusive C-Compiler (mit 256 kByte Code-Limit) und Codebeispiele enthält. Alternativ steht unter www.gnush.com ein kostenloser, aber hochwertiger GNU C-Compiler zum Download bereit.

MSC unterstützt Kunden, die Motor-Steuerungen auf Basis von Renesas Mikrocontrollern entwickeln mit qualifizierter Applikationsunterstützung und einem breiten technischen Know-how.