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Renesas Electronics, fournisseur leader de solutions de semi-conducteurs avancés, a annoncé aujourd’hui six nouveaux membres dans le groupe RX24T de microcontrôleurs (MCU) 32 bits, qui permettent le contrôle simultané des onduleurs de plusieurs moteurs dédiés aux équipements industriels, équipements de bureau, et appareils électroménagers. Ces nouveaux microcontrôleurs sont conçus pour piloter en même temps plusieurs moteurs AC à aimant permanent tels que les climatiseurs, les machines à laver et lave-vaisselle, et dans les équipements industriels tels que les onduleurs à usage général, les alimentations sans coupure (Uninterruptable Power Supplies, UPS), et équipements de chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air, ainsi que dans les équipements de bureau tels que les unités multifonctions et les imprimantes. Le groupe RX24T offre des performances atteignant 160DMIPs ainsi que des fonctions analogiques dédiées pour optimiser le coût en composants (BOM) des onduleurs et assurer la compatibilité avec les fonctions périphériques de contrôle moteur du RX23T, le premier groupe de MCU de la série RX200 destinés aux applications de contrôle moteur.

Par ailleurs, Renesas va fournir un kit d’évaluation de contrôle moteur 24 V, le Renesas Solution Starter Kit—24 V Motor Control Evaluation System (Note 1) pour le contrôle d’un moteur unique avec le RX23T, et le contrôle multi-moteur avec le RX24T. Ce kit comprend une carte d’évaluation, un moteur AC à aimant permanent, et des algorithmes de contrôle vectoriel sans capteur (Note 2).

Ces dernières années, de nombreux pays ont imposé des exigences légales mandatant une meilleure efficacité des moteurs (Note 3), en plus des réglementations visant à réduire la consommation d’énergie. Ces directives ont accru la demande pour un contrôle d’onduleur extrêmement précis et efficace. En parallèle, on constate la tendance à l’abandon des moteurs pas à pas et moteurs DC à balais en faveur de l’adoption des moteurs AC à aimant permanent dans des applications telles les équipements de bureau et les appareils électroménagers compacts. Cela a créé de nombreux problèmes pour les fabricants qui veulent sortir rapidement des produits sur ce nouveau marché mais qui ne possèdent pas suffisamment de capacité de développement et d’expertise en contrôle moteur. En outre, tous ces styles d’équipements deviennent de plus en plus compacts, laissant de moins en moins d’espace disponible pour les cartes de circuits imprimés. Trouver des moyens de réduire le nombre de composants intégrés sur plusieurs cartes et réduire le nombre de ces cartes est donc devenu un enjeu majeur.

En réponse à cette demande d’une meilleure efficacité énergétique, une plus grande précision du contrôle, une taille de carte réduite et des temps de développement plus courts, Renesas a développé le groupe RX24T, une famille de microcontrôleurs 32 bits à haute vitesse et multiples fonctionnalités qui assurent le contrôle de plusieurs moteurs avec une seule puce. Cette nouvelle lignée de composants réunit au total six membres ayant différentes versions de de brochage (de 80 à 100 broches) et de quantités de mémoire flash intégrée (de 128 kilooctets (Ko) à 256 Ko). Pour garantir une excellente immunité au bruit, la tension de fonctionnement du RX24T, de même que pour le RX23T, est de 2,7 V à 5,5 V.

Principales caractéristiques du nouveau groupe de MCU RX24T :

1) La lignée de composants RX24T pour le contrôle multi-moteur permet aux fabricants de systèmes de développer des plates-formes pour une large gamme de produits

Avec l’utilisation de moteurs à fort rendement rendue obligatoire dans de nombreux pays, il existe une demande pour des solutions de contrôle moteur plus efficaces. Le RX24T est basé sur son prédécesseur RX23T destiné aux applications de contrôle à moteur unique. Il renforce les performances du processeur de 40 MHz à 80 MHz et la capacité de mémoire flash s’échelonne de 128 Ko à 256 Ko. Il double également la puissance des fonctions périphériques intégrées sur la puce et liées au contrôle moteur (timers, convertisseurs A/N, et amplificateurs opérationnels) pour permettre le contrôle de multiples moteurs AC à aimant permanent en utilisant une seule puce. En outre, le RX24T maintient une excellente compatibilité avec son prédécesseur, le RX23T, permettant la réutilisation des éléments matériels et logiciels existants. Ainsi les fabricants de systèmes peuvent développer des plates-formes avec une large gamme de produits. Le RX24T intègre des mécanismes de sécurité dans le matériel permettant une l’implémentation et l’exécution rapides de routines d’autotest de classe B, obligatoires pour le respect de la norme de sécurité IEC60730-1. Au second trimestre 2016, Renesas prévoit de fournir des routines certifiées VDE pour le respect des normes de sécurité IEC60730-1 dédiées à la famille RX24T.

2) Les outils de support au développement pour le contrôle moteur, exclusivité Renesas, permettent l’évaluation en une journée du contrôle vectoriel sans capteurs

Fournir de nouveaux produits dans un marché en croissance rapide exige d’avoir de courts cycles de développement d’applications et une expertise spécialisée. Renesas a développé l’exclusif Renesas Solution Starter Kit— 24 V Motor Control Evaluation System (Note 1) pour être utilisé avec le RX231 et le RX24T. Ce kit comprend une carte d’évaluation, un moteur AC à aimant permanent, et des algorithmes de contrôle vectoriel sans capteurs (Note 2). Il permet aux développeurs de démarrer immédiatement l’évaluation de leurs applications de contrôle moteur, le tout avec un investissement initial raisonnable. Parmi les autres outils de développement et d’évaluation supportant le RX24T, citons les environnements de développement intégré CS+ et e2 studio, un outil de support à la génération de code, des compilateurs C, des débogueurs, et des programmateurs de mémoire flash. Pour compléter l’environnement de développement lors de l’implémentation initiale, Renesas fournit le RX24T Starter Kit (Note 4) comprenant une carte référence équipée du RX24T et un environnement d’évaluation du MCU. En septembre 2016, une plate-forme Dual Control Motor sera présentée utilisant le RX24T, pilotant simultanément deux moteurs à aimants permanents et contrôlant l’Active Power Factor Correction.

3) Moins de composants externes pour réduire la nomenclature (BOM) et une fonctionnalité FPU embarquée pour une exécution plus rapide du code

Le RX24T intègre sur la puce des circuits externes dédiés aux onduleurs, tels que des amplificateurs opérationnels supportant l’amplification simultanée sur quatre canaux de courants « triple-shunt » et « single-shunt », des comparateurs capables de détecter une surintensité du courant amplifié, des circuits d’échantillonnage et de maintien qui peuvent gérer jusqu’à cinq canaux simultanément, tels que des courants « three-shunt », et une EEPROM pour stocker le programme et les fichiers de paramètres. Cela réduit considérablement la place de montage nécessaire sur la carte de circuit imprimé. Le RX24T et le RX23T intègrent également un arrêt automatique des signaux PWM pour assurer la protection des ponts triphasés ; le module est appelé Port Output Enable (POE) et place les signaux en état de haute impédance afin de sécuriser l’onduleur. De plus, dans de nombreux cas, les développeurs veulent réutiliser leurs actifs logiciels existants, mais cela peut facilement engendrer des problèmes logiciels si le code est de structure complexe et difficile à déboguer. Le RX24T embarque une unité fonctionnelle de calcul en virgule flottante (FPU, Note 5) qui évite de tronquer élimine la partie fractionnaire des données (ce qui était nécessaire lors de l’utilisation d’une arithmétique en virgule fixe) et permet de développer des logiciels avec une structure simple. Par conséquent le débogage est simplifié et le temps de développement est raccourci d’environ 30%, tout en réduisant le taux de problèmes logiciels.

La taille totale du code est réduite, toutes les implémentations logicielles sont exécutés beaucoup plus rapidement puisqu’aucune mise à niveau ou saturation ne peuvent avoir lieu. Cela garantit une meilleure précision qu’avec l’implémentation basée sur des nombres entiers puisque les unités physiques réelles sont utilisées dans le logiciel embarqué. Enfin, le FPU garantit un temps de calcul plus rapide pour les contrôleurs et estimateurs PI.

Disponibilité

Des échantillons du RX24T sont disponibles dès maintenant. Les MCU entreront successivement en production de masse, immédiatement. La production de masse est prévue pour commencer en mars 2016. (La disponibilité est sujette à des changements sans préavis.)

Reportez-vous à la page jointe pour les principales spécifications du groupe des microcontrôleurs RX24T.

Note 1)

Une unité de calcul en virgule flottante (FPU) est une unité fonctionnelle dédiée qui effectue les calculs en virgule flottante. Grâce à la FPU, la taille globale du code est fortement réduite, le code source devenant plus facile à maintenir.

http://www.renesas.eu