FU75xx es una familia de MCU de control de motor con núcleo RISC-V y motor ME2 para cálculo rápido de control FOC en accionamientos BLDC y PMSM.
La nueva familia FU75xx de Fortior Technology integra microcontroladores (MCU) de control de motor con una arquitectura de doble núcleo orientada al diseño electrónico de accionamientos compactos y sistemas de movimiento en tiempo real.
Su arquitectura combina un núcleo RISC-V de 32 bits a 48 MHz para configuración de parámetros y procesamiento rutinario con un núcleo propietario Motor Engine de segunda generación (ME2) a 48 MHz.
Además, el núcleo ME2 incorpora módulos de control orientado a campo (FOC) y CORDIC, algoritmo de cálculo iterativo para funciones trigonométricas, con el fin de acelerar las operaciones críticas del lazo de control.
En concreto, la familia permite realizar cálculos FOC en tiempos de hasta 5 microsegundos o aplicar control de onda cuadrada en motores BLDC, es decir, motores de corriente continua sin escobillas, y PMSM, o motores síncronos de imanes permanentes.
Arquitectura RISC-V y ME2 en FU75xx
Desde el punto de vista del diseño de circuito, la separación entre tareas generales y control de motor facilita una distribución más determinista de las cargas de procesamiento.
Por otro lado, los dispositivos incluyen 12 kB de SRAM, 4 kB de PRAM para ejecución de programa y 64 kB de memoria Flash con corrección de errores (ECC), comprobación de redundancia cíclica (CRC), autoprogramación y protección de código.
Según la referencia seleccionada, los FU75xx ofrecen entre 22 y 53 GPIO, de 27 a 32 fuentes de interrupción y hasta ocho niveles de prioridad configurables para gestionar eventos de control, comunicación y protección.
Asimismo, las variantes disponibles cubren diferentes necesidades de etapa de potencia mediante salidas predriver 6N, configuraciones 3P3N y salidas de modulación por ancho de pulso (PWM).
Periféricos analógicos para accionamientos BLDC y PMSM
La parte analógica resulta especialmente relevante en aplicaciones de control de motor, ya que los chips integran convertidores analógico-digitales (ADC) de 12 bits con tiempo de conversión de 1 microsegundo.
También se incluyen hasta siete amplificadores operacionales, hasta ocho comparadores analógicos, convertidores digital-analógicos (DAC), sensor de temperatura y referencias internas seleccionables para adaptar la medida de corriente, tensión y protección.
En consecuencia, el diseñador puede reducir componentes externos en etapas de sensado, acondicionamiento de señal y supervisión térmica, siempre dentro de las condiciones eléctricas especificadas para cada referencia.
Las funciones de corrección del factor de potencia (PFC) aparecen en determinadas versiones y añaden muestreo automático mediante ADC, protección frente a sobrecorriente y limitación ciclo a ciclo.
Interfaces de comunicación y depuración integrada
Para conexión con sensores, actuadores y electrónica de supervisión, la familia FU75xx incorpora hasta dos interfaces I2C, hasta dos SPI, dos UART con modo de un solo hilo, LIN y CAN FD.
Algunas referencias añaden interfaz BiSS, comunicación serie síncrona bidireccional, para el intercambio dúplex completo entre sensores de posición y actuadores en lazo cerrado.
Además, un controlador DMA de seis canales permite transferencias asociadas a I2C, SPI, UART, LIN y DataMonitor sin cargar de forma innecesaria al núcleo principal.
La depuración se realiza mediante emulación en circuito de dos hilos basada en el protocolo FICE, Fortior Interactive Connectivity Establishment, lo que simplifica la validación de firmware durante el desarrollo.
Temporizadores, encapsulados y alimentación
El bloque de temporización ofrece salidas PWM, medida de ciclo de trabajo, captura de periodo, decodificación QEP para encoder incremental y detección de sentido de giro en varias referencias.
También se integran temporizador de sistema, reloj en tiempo real (RTC) y watchdogs independiente y de ventana para reforzar la supervisión del firmware en aplicaciones de movimiento.
La gama contempla encapsulados QFN64, QFN64-56, LQFP52, QFN56, QFN48, LQFP64 y LQFP48, por lo que permite ajustar el diseño de placa a densidad, coste de montaje y número de pines requerido.
En alimentación, las variantes cubren rangos de 3 a 5,5 V, 5 a 20 V, 10 a 20 V y 5 a 28 V, con detector de baja tensión para mejorar la monitorización del suministro.
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