Energie sparende Motorsteuerungen

Eine hohe Taktfrequenz bis 100 MHz, bis zu 480 KByte integrierter Flash-Speicher und 24 KByte RAM: Das sind die Kennzeichen der fünfzehn 32-Bit-All-Flash-Mikrocontroller der V850E/Ix4-Familie von NEC (Vertrieb: Gleichmann Electronics).

NEC hat sie für den Einsatz in Wechselrichtern entwickelt, die in Geräten wie Klimaanlagen, Waschmaschinen, Trocknern, Automatisierungsanlagen und Fotovoltaik-Stromversorgungssystemen zum Einsatz kommen. Die gegenüber der V850E/Ix3-Familie von NEC Electronics um das 1,5-Fache gesteigerte Betriebsfrequenz ermöglicht eine hohe PWM-Periodenfrequenz, höhere Wechselrichter-/Motor-Regelfrequenzen und damit eine feinere Abstufung der Motorsteuerung.

Dazu wurde unter anderem die CPU-Leistung im Bereich der Multiplikation verstärkt. Sowohl die 16x16-Multiplikation mit 32-Bit-Ergebnis als auch die 32x32-Multiplikation mit einem 64-Bit-Ergebnis werden innerhalb vom jeweils ein bis zwei Takten ausgeführt. Außerdem erleichtern saturierte Additions- bzw. Subtraktions-Befehle das Generieren von Filter- und Regelalgorithmen, mit deren Hilfe sich der gefürchtete Overflow bzw. Underflow verhindern lässt. Weiter erhöht wird die Sicherheit einer Motorsteuerung dadurch, dass auf dem Chip die Totzeitgenerierung der komplementären PWM-Ausgänge und eine von der Software unabhängige Schnellabschaltung über einen eigenen Controller-Pin implementiert wurden.

Die V850E/Ix4-Familie enthält zusätzliche analoge Peripherieelemente wie 20 ADC-Kanäle, sechs programmierbare OpAmps und zwölf analoge Komparatoren. Die V850E/IG4-MCUs sind in einem 100-Pin-, die V850E/IH4-Bausteine in einem 128-Pin-LQFP untergebracht und ab sofort in Mustern verfügbar.