電機(jī)控制MCU創(chuàng)新提升能源效率

　　丁潔早特別分享了富士通半導(dǎo)體針對EV/PHEV的電機(jī)控制MCU方案創(chuàng)新，包括：1.改善電機(jī)運(yùn)行;2.降低能源消耗;3.降低系統(tǒng)成本。MB91580 MCU是全球首款專門面向新能源汽車電機(jī)控制的高性能MCU，集成了關(guān)鍵外設(shè)功能如RDC，可縮短電機(jī)控制時(shí)間，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　圖3:富士通MCU在電機(jī)控制方面的創(chuàng)新。

　　圖4：MB91580內(nèi)置RDC：系統(tǒng)設(shè)計(jì)大大簡化!

　　針對電動(dòng)汽車和插電混合動(dòng)力汽車，如圖3所示，現(xiàn)有的系統(tǒng)采用雙芯片：MCU+外部RDC(旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換器)的方案，CPU要從外部RDC讀取角度值，然后查表，搜索sin和cos值。而富士通半導(dǎo)體的MB91580方案采用單芯片：MCU集成了RDC，CPU可以任何時(shí)候直接從寄存器中讀出絕對角度值、sin和cos值。這樣就可極大簡化硬件電路，軟件設(shè)計(jì)工作也得到簡化。

　　“如果將RDC單獨(dú)放在外面，整個(gè)電機(jī)控制系統(tǒng)的成本可能占到6、7美元。2013年富士通半導(dǎo)體還將第二代新能源汽車電機(jī)控制MCU產(chǎn)品會集成兩個(gè)RDC在芯片內(nèi)部，從而達(dá)到進(jìn)一步降低成本的目的。”丁潔早表示。

　　MB91580 縮短馬達(dá)控制時(shí)間達(dá)40%!

　　如下圖5所示，通過高性能CPU縮短電機(jī)的控制時(shí)間之前有三個(gè)做法，需要1-9步的處理流程，比如PIC的計(jì)算等變換的處理。把這些處理全部集成到芯片里，通過硬件電路就可以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在通過MB91580可將流程縮減為一半，5步就可以實(shí)現(xiàn)。這樣有什么好處?之前的處理時(shí)間25微秒，現(xiàn)在處理的時(shí)間可以控制在12微秒，可以縮短馬達(dá)控制時(shí)間達(dá)40%，從而提高電機(jī)運(yùn)行的效率。

　　圖5：MB91580集成的高性能CPU和內(nèi)設(shè)Rx I/F可縮短馬達(dá)控制時(shí)間40%。

　　丁潔早介紹說，針對新能源汽車電機(jī)控制的MB91580系列共包含9個(gè)產(chǎn)品信號，提供從64管腳到100管腳還有144管腳的多種選擇。開發(fā)這么多款型是為了滿足不同區(qū)域客戶的要求，歐美的客戶可能選擇144個(gè)管腳，中國的客戶就選擇100管腳，有一些印度的客戶也可能選擇100個(gè)管腳，可滿足不同設(shè)計(jì)成本的市場需求。

　　圖6：MB91580 產(chǎn)品系列(9個(gè)產(chǎn)品，64管腳-144管腳)。