Renesas MCK - RA6T3：开启电机控制新篇章

电子工程师在电机控制领域不断探索，寻找高效、精准且稳定的解决方案。Renesas的MCK - RA6T3电机控制评估套件，就像是一颗璀璨的新星，为电机控制带来了新的可能。今天，就让我们深入了解一下这款强大的评估套件。

文件下载：Renesas Electronics MCK-RA6T3电机控制套件（适用于RA6T3 MCU群组）.pdf

一、产品概述：电机控制新利器

MCK - RA6T3是一款专门用于电机控制的评估套件，其诞生使得基于RA6T3的电机控制变得轻而易举。它的特性十分突出，支持无刷直流电机，这为众多涉及电机驱动的项目提供了广阔的应用空间；具备1 - /2 - /3 - 分流电流检测功能，能够精准地检测电机运行时的电流情况，为电机的稳定运行保驾护航；还支持电机控制开发支持工具，方便工程师进行开发和调试；同时，通过过流检测电路提供过流保护功能，有效保护电机和电路板免受过大电流的损害。

前期准备与注意事项

在使用该套件之前，有一些预设条件和注意事项需要我们了解。首先，使用者最好有使用过诸如e2 studio等集成开发环境（IDE）的终端仿真程序的经验，这样在操作过程中能更加得心应手。其次，需要具备基本的MCU和嵌入式系统知识，以便对示例项目进行修改和优化。另外，在接触产品时一定要佩戴防静电腕带，防止静电对设备造成损坏。而且，文档中的所有屏幕截图仅作参考，实际屏幕显示可能会因所使用的软件和开发工具版本不同而有所差异。

二、产品内容：一站式解决方案

MCK - RA6T3套件为我们提供了一站式的电机控制解决方案，其包含的部件丰富且实用：

1. 逆变器板（RTK0EM0000B12020BJ）：作为电机控制的核心部件之一，它负责对电机进行精确控制。
2. CPU板（RTK0EMA330C00000BJ）：承担着数据处理和控制指令的发出等重要任务。
3. 无刷直流电机（R42BLD30L3）：额定电压为36V，额定电流为1.67A，为实际的电机控制提供了测试对象。
4. USB电缆：方便连接设备和PC，进行数据传输和程序下载。
5. 螺丝和支柱：用于组装和固定电路板，确保设备的稳定性。

三、硬件配置与默认设置：稳固的基础架构

硬件组成

MCK - RA6T3主要由逆变器板、CPU板和通信板组成。下面我们来详细看看它们的规格：

• 套件整体规格：套件产品名为MCK - RA6T3，产品编号为RTKOEMA330S00020BJ。其工作温度为室温，工作湿度要求无冷凝。在电磁兼容性方面，符合EN61326 - 1:2021标准，EMI为Class A，EMS适用于基本电磁环境。
• 逆变器板规格：电源供应有两种方式，可从DC插孔（DC 12 - 48V）或CPU板（DC 5V）获取。额定输出电流为AC 10A（RMS值），开关频率典型值为20kHz。采用1 - /2 - /3 - 分流检测，分流电阻为10mohm。支持HALL传感器和编码器等传感器，还配备了多种连接器、开关和LED指示灯。
• CPU板规格：兼容逆变器板RTKOEM0000B12020BJ。它具有电源供应、板载调试器、J - Link虚拟COM端口、USB接口、逆变器板连接器、串行通信、复位电路、LED和CAN通信等功能。

板布局与组装

在使用前，我们需要对电路板进行正确的组装和设置。逆变器板尺寸为133mm（W）x 109mm（L），CPU板尺寸为109mm（W）x 109mm（L）。需要按照说明将包含的支柱和螺丝进行组装，确保电路板的稳固性。

跳线设置

跳线设置对于电路板的功能配置至关重要。逆变器板和CPU板都有各自的跳线，不同的跳线设置对应着不同的功能。例如，在逆变器板中，通过设置JP1可启用或禁用5V稳压器；在CPU板中，通过设置JP1 - JP17可实现不同的功能选择，如传感器选择、调试器连接等。

硬件设置

在进行电机控制评估时，需要正确连接电路板。可以通过USB隔离器将电路板连接到PC，也可以使用通信板（MC - COM）进行连接。在供电方面，有三种方式可供选择：从DC插孔、从端子块或从USB连接器供电。同时，还可以同时从CPU板的USB连接器和逆变器板的DC插孔或端子块供电，具体的供电条件和电压生成情况可参考相关表格。

四、逆变器板规格：精确控制的关键

功能模块

• 逆变器控制电路块：该电路块使用6个功率MOSFET控制电机，通过MCU的6相定时器输出进行控制。它能将直流母线电压、U、V和W相电压以及分流电流输出到连接器，方便MCU进行模拟值测量。同时，还具备过流检测功能，可有效保护设备。
• 电流检测电路：采用分流电阻测量U、V和W相的电流，电压降通过电流检测放大器放大后输出。默认增益为20x，但可通过跳线设置将增益改为10x。通过切换跳线，还可支持单分流电流检测。
• 过流检测电路：能够检测输入电流中的过流情况，当检测到过流时，OC_INV_OUT信号会从HIGH变为LOW，可通过监测该信号并采取相应措施来保护电路板和电机。
• 输出电压检测电路：通过电阻分压器将母线电压和三相输出电压输入到微控制器的AD引脚，方便进行电压检测。
• 电压生成电路：通过升压转换器从5V电源生成栅极驱动电压，若CPU板未提供5V电源，则通过降压转换器从DC插孔或端子块输入的电压生成5V电源。
• LED、开关和可变电阻：逆变器板上配备了3个可控制的LED指示灯，通过引脚状态控制其开关；还有一个拨动开关和一个按钮开关，可通过它们控制引脚电压；可变电阻的终端电压可通过旋转调节。

引脚分配

逆变器板的各个连接器都有明确的引脚分配，分别用于连接CPU板、HALL传感器和编码器/电感位置传感器等，确保各部件之间的信号传输和控制。

五、CPU板规格：智能控制的核心

功能特性

• 电源供应：当未连接逆变器板时，通过USB连接器供电；连接逆变器板时，会自动选择USB供电或逆变器板供电，且USB供电具有优先级。
• 板载调试器：配备J - Link On - Board（J - Link - OB）调试器，可通过USB电缆将CPU板连接到PC，方便对RA6T3进行程序写入。在使用集成开发环境或闪存编程工具时，需将调试器类型设置为“JLink”。
• J - Link虚拟COM端口：支持J - Link虚拟COM端口功能，通过短接JP15的特定引脚可启用该功能，连接到PC后可获得一个虚拟COM端口。
• USB接口：具有USB连接器，用于RA6T3的USB全速模块。
• 逆变器板连接器：通过CN2和CN3连接器与逆变器板连接，引脚分配明确，确保了两块板之间的信号传输和控制。
• 串行通信：配备SCI连接器，用于使用Renesas Motor Workbench进行串行通信。
• 复位电路：具备复位电路，可通过按下轻触开关（SW1）对MCU进行外部复位。
• LED指示灯：有2个可控制的LED指示灯，用于程序调试和系统状态指示，通过相应端口的输出状态控制其开关。
• CAN通信：设有用于CAN通信的通孔，但未配备CAN驱动器，引脚分配明确。
• PMOD模块连接：有两个用于PMOD模块连接的连接器，可通过跳线设置切换不同的PMOD类型。

RA6T3引脚功能列表

RA6T3的引脚功能丰富多样，涵盖了电机控制、通信、电源、传感器输入等多个方面，不同的引脚具有不同的功能，部分功能需要通过跳线切换来使用。

六、获取更多信息

在设计和制造过程中，如果需要获取MCK - RA6T3的相关信息，可以访问renesas.com。同时，为了学习、下载工具和文档以及申请技术支持，可访问RA产品信息网站renesas.com/ra和Renesas支持网站renesas.com/support。

Renesas MCK - RA6T3电机控制评估套件以其丰富的功能、合理的设计和详细的文档，为电子工程师在电机控制领域的开发提供了强大的支持。你在使用类似评估套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。