【導讀】如ru今jin

，在zai科ke技ji的de浪lang潮chao下xia，機ji械xie設she備bei的de智zhi能neng化hua發fa展zhan已yi經jing成cheng為wei一yi種zhong必bi然ran趨qu勢shi，這zhe使shi得de高gao能neng效xiao的de電dian機ji控kong製zhi設she計ji麵mian臨lin著zhe嚴yan峻jun的de挑tiao戰zhan。與yu此ci同tong時shi，隨sui著zhe電dian子zi產chan品pin精jing細xi化hua發fa展zhan趨qu勢shi顯xian著zhu，能neng夠gou在zai體ti積ji和he成cheng本ben雙shuang重zhong受shou限xian的de狀zhuang況kuang下xia，還hai能neng保bao持chi長chang期qi運yun行xing且qie安an全quan可ke靠kao的de電dian機ji控kong製zhi設she計ji更geng是shi難nan上shang加jia難nan。

weilesuoduankehudeyanfashijian
，jianqingkehudeyanfanandu，ruisadianzituichuleshiyongxuanzhuanbianyaqidedianjikongzhifangan，gaifangantigonglejuyouxuanzhuanbianyaqiweizhikongzhigongnengdebujindianjishejihekexuandeBLDC電機設計
，集成了一個帶內置旋轉變壓器的馬達、MCU
、旋轉變壓器
、數字轉換器、電機驅動器
，以及用於電機和控製電路的電源IC
，不僅具有極高的性能
，而且高集成度和緊湊的設計
，也可使其應用於體積受限的應用中。

係統框圖

MCU選型

本方案采用了RX24T與RX651/RA6E1的雙MCU控製。其中，RX24T係列屬於32位微控製器
，特別適於雙逆變器控製。其內置浮點單元（FPU），能夠輕鬆地對複雜的逆變器控製算法進行編程。這極大地縮短了軟件開發和整體維護所需的時間。RX24T微控製器設計確保最高的抗擾度

，能夠為任何采用逆變器的設備提供高可靠性。而RX651則非常適用於需要增強安全性
、連接功能和HMI功能的物聯網設備。

步進電機

本方案采用了2個全橋FET驅動器HIP4082、1個低壓差線性穩壓器RAA214220以及1個旋轉變壓器數字轉換器（RDC）IC RAA3064002/3的設計。HIP4082 H橋驅動器專門針對PWM電機控製和UPS應用。該器件的工作電壓高達80V
，非(fei)常(chang)適(shi)用(yong)於(yu)中(zhong)等(deng)功(gong)率(lv)水(shui)平(ping)的(de)應(ying)用(yong)，且(qie)器(qi)件(jian)內(nei)部(bu)不(bu)包(bao)含(han)電(dian)荷(he)泵(beng)
，但(dan)具(ju)有(you)上(shang)層(ceng)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)的(de)非(fei)鎖(suo)存(cun)電(dian)平(ping)移(yi)位(wei)轉(zhuan)換(huan)控(kong)製(zhi)。這(zhe)樣(yang)的(de)功(gong)能(neng)和(he)規(gui)格(ge)對(dui)於(yu)尺(chi)寸(cun)和(he)成(cheng)本(ben)有(you)需(xu)求(qiu)的(de)應(ying)用(yong)非(fei)常(chang)友(you)好(hao)。

RAA214220低壓差線性穩壓器具有2.5V–20V的寬輸入電壓範圍以及出色的線路和負載調節能力。並在內部集成了多種故障保護功能，這些特性使其適用於電池供電和USB設備。RAA3064002/3 RDC IC的作用是將來自旋轉變壓器的角度模擬信號轉換為數字信號
，從而供MCU處理。

借助這些器件，步進電機解決方案實現了以下特點：

●    通過帶有旋轉變壓器位置信息的伺服控製實現了無失步裕度，最大程度地提高電機扭矩，縮小電機尺寸，並通過減少齒輪（減速器）來降低BOM成本。

●    通過減小轉矩紋波的伺服控製實現低噪音和低振動。通過減少阻尼器和縮小係統尺寸來降低BOM成本。

●    通過用最小所需電流控製扭矩來減少功率消耗。通過降低電機的熱量產生來降低冷卻係統成本。

得益於這些性能，本方案可用於辦公自動化和工業應用的高性能電機驅動裝置，例如可用於掃描儀
、多功能打印機和自動存款機。

BLDC電機設計

方案采用了RAA227063智能柵極驅動器IC和RAA3064002/3旋轉變壓器數字轉換器（RDC）IC。其中，RAA227063適用於三相無刷DC（BLDC）電機應用。它集成了三個半橋智能柵極驅動器，能夠驅動多達三個N溝道MOSFET橋
，支持4.5V至60V的橋電壓。並具有可編程驅動強度控製。實現了可調和自適應死區時間，以確保魯棒性和靈活性。

BLDC電機解決方案是一款可用於自動引導車AGV、小型車
、服務機器人和機動自行車應用的高性能電機驅動裝置，能夠實現以下優勢：

使用高精度位置信息和高分辨率旋轉變壓器，通過伺服控製來實現精細運動/停止控製。

通過提高位置分辨率和優化速度響應，來抑製旋轉不均的情況並減少造成震動的波紋。甚至可以在高速的情況下抑製震動/振動
，並快速移動到目標值。

該旋轉變壓器由銅板或鋼板製成，無需精密零件
，因此不易斷裂
，並且經久耐用。在任何環境下（如熱、油、灰塵和強振動）都能保持傳感器的功能和性能。

使用旋轉變壓器的電機控製設計將步進電機方案和BLDC電(dian)機(ji)方(fang)案(an)結(jie)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)，為(wei)客(ke)戶(hu)帶(dai)來(lai)精(jing)確(que)控(kong)製(zhi)和(he)高(gao)電(dian)機(ji)性(xing)能(neng)的(de)同(tong)時(shi)
，最(zui)大(da)程(cheng)度(du)地(di)減(jian)少(shao)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)研(yan)發(fa)時(shi)間(jian)。未(wei)來(lai)，瑞(rui)薩(sa)也(ye)會(hui)在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)繼(ji)續(xu)研(yan)發(fa)新(xin)的(de)產(chan)品(pin)，為(wei)電(dian)機(ji)發(fa)展(zhan)貢(gong)獻(xian)力(li)量(liang)。

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