大功率電機控制系統引領高效能動力新時代

在當今這個追求效率、倡導節能環保的時勢下，高性能的電動機控制系統憑借其強勁的功率輸出和精細的操控能力，已逐漸成為現代機械設備中不可或缺的核心組件?；诖诵枨?，瑞薩推出了10.5kW大功率電機控制解決方案，該方案是一款完整的大功率同步/BLDC電機控制系統參考設計，不僅能夠提供強大的動力輸出，還能確保高效穩定的運行。

10.5kW大功率電機控制解決方案系統框圖

主要器件介紹

該解決方案采用高性能RA6T2 MCU，用于處理電機控制和電源PFC調節。RA6T2 MCU基于Arm Cortex-M33內核設計，集成了TFU（三角函數單元）和IIRFA（IIR濾波器加速器）兩個硬件加速器，以及240MHz的主頻，可以助力實現新一代電機控制所需的高實時性能。除此之外，RA6T2還提供48引腳、64引腳和100引腳LQFP封裝三種選擇，能夠滿足不同的設計需求。

借助RA6T2 MCU的性能，該方案允許開發者自行選擇通過隔離式的RS-485或CAN接口與外部控制單元連接，為設計提供了靈活性。這兩種接口都具有出色的抗干擾能力和遠距離傳輸能力，使系統能夠在復雜的工業環境中穩定運行。

為了實現高效的電機控制，瑞薩選用了內置快恢復二極管（FRD）的IGBT，RBN25H125S1FPQ-A0，它支持最高1250V的電壓和25A的電流，并采用經典的TO-247A封裝。在柵極驅動部分，方案采用RV1S9231A光電耦合器。這款光耦在其單芯片結構的輸入側整合了一個AlGaAs LED，在輸出側則集成了光電二極管、精細的信號處理電路和電源MOSFET，具有高共模瞬態抗干擾能力（CMR）和高開關速度。

此外，系統還集成了PS8352AL2光耦合器，具有高共模瞬態抑制（CMTI）和高線性度（非線性），專為電流和電壓傳感而設計。這些器件的出色性能有效防止了電氣噪聲和干擾，確保電機控制在隔離環境中穩定運行。

在電源供應部分，瑞薩采用反激式和正激式控制器RAA223181與非隔離式AC/DC降壓轉換器RAA223021。其中，RAA223181內置900V MOSFET，專為高輸入電壓和高可靠性應用而設計。

作為一個帶有單線控制功能的完整系統，本方案可擴展到用于預測性維護的eAI功能，從而大大提高設備的可靠性和使用壽命。未來，瑞薩將繼續秉承創新精神，為各個領域帶來更多高效、可靠的解決方案，助力邁向高效能動力的新時代。



審核編輯：劉清