本年2月，全球抢先的半导体解决方案供货商瑞萨电子株式会社(以下简称“瑞萨电子”)宣告成功开发出了一种电机操控专用电路技能，可助力车厂满意更苛刻的碳排放规范。
这种新开发的技能名为“智能电机定时器体系(IMTS)”，是一种可集成于未来电动车和混合动力车微操控器的专用电路模块。关于在电动车电机操控中至关重要的磁场定向操控(FOC)，它的操作时刻仅为0.8微秒(μs)，是世界上最快的速率，还不到在相同操作频率下运转的CPU上软件处理时刻的十分之一。这将有助于开发具有优异动力功率的高速电动车电机和具有高速开关功用的逆变器体系。
此外，这种共同的电路还可认为轿车动力体系供给功用性安全支撑。
近年来，跟着燃料功率方面的要求不断进步，电动车、混合动力车和插电式混合动力车在轿车市场中所占的比例逐步扩展。为进一步进步电动车的运用规模，有必要增强电机操控的动力功率。
因而，不只需求对电机进行机械性改善，进步电机的电子操控单元的功用和功用也十分重要。可用于支撑下一代电动车、混合动力车以及插电式混合动力车的电子操控单元需求十分抢先的功用和杂乱的操控软件，而这势必会大幅添加这些电子操控单元中的微操控器的处理负荷。
与此一起，为保证在高温环境中的高度可靠性，还需求约束轿车微操控器发生的热量。因而，需求将微操控器的内部电路(包含CPU内核)的操作频率保持在相对较低的水平，而这会阻碍其功用的进步。
为满意上述需求，在微操控器履行的很多电机操控中，瑞萨电子将IMTS作为静态处理的专用电路模块，由于该处理进程一般需求高反响功用，如收集传感器数据，在此根底上核算并输出操控值等。IMTS独立于CPU，可自主运转，可明显下降电机操控微操控器的CPU负荷。节省下来的CPU功用便能够分配至高档电机操控算法上，然后进步未来电动车、混合动力车和插电式混合动力车的动力功率。
专用电机操控电路技能的要害特性：
(1) 开发静态电机操控处理专用电路模块和支撑独立运转的电路技能
电机操控需求一系列触及磁场定向操控(FOC)的静态处理，在每个操控周期内MCU会收集电机电流值和视点值在核算后得出下一周期的操控值;在操控值的根底上会生成PWM输出。
当多种电机操控程序一起运转时，关于以320 MHz频率运转的瑞萨电子40nm轿车MCU，发生的总处理负荷最高可占到其CPU功用的90%。新开发的IMTS是一种支撑FOC操作的专用电路模块，可在很大程度上分管CPU的处理负荷。它以专用电机操控定时器电路的方式装备，链接紧凑，因而在每个定时器电路办理的操控周期中履行的一系列处理—从获取电流值和视点值到PWM信号输出，均可独立于CPU运转。
由此便消除了之前本应由CPU处理的负荷，而释放出来的CPU功用现在则可分配至包含高档操控算法的软件，进步动力功率。经过为FOC装备专用电路，IMTS能够将操作处理时刻削减至0.8μs，与装备在CPU上的软件比较，用时不到其十分之一。
关于运用新材料制成的电源设备，新技能完成的处理功用可满意具有高速开关功用的逆变器操控要求(功用示例：100kHz开关频率，操控周期10μs)，包含运用以碳化硅等新材料制成的电源设备的逆变器。
(2) 专业技能的发展为轿车动力体系操控供给功用安全保证
轿车动力体系操控有必要能够保证功用安全，以便及时检测组件毛病，将体系主动转换到安全状况。这一般是经过运用两个微操控器供给体系冗余来完成，或许也可运用装备内部冗余电路的MCU，但后者的成本会相对较高。
新技能运用的MCU带有两个双核锁步装备的CPU，可定时监测IMTS电路的内部运转。该办法不只能够下降成本，还能够完成高速操控和功用安全。功用安全会添加CPU的负荷，但在实践运用中，仅占CPU总处理才能的2.4%(注5)。
(3) 电路技能可灵敏校对外部传感器信号差错
为完成高精密微操控器准确的处理功用，需求收集高精度的传感器信号值。但实践运转中却会有各种原因导致的过错，例如因传感器装置方位引起的差错。新开发的IMTS可加载用户开发的软件实时校对差错。此外，IMTS还能够独立履行该校对处理，不会对CPU形成额定的负荷。正确的传感器信号值，可在电机运转中完成更准确的处理功用和更高的动力功率。
瑞萨电子现在正在测验选用该技能的40纳米MCU原型(带片上闪存)。它运用实在的电机驱动体系承认实在体系中的操作。瑞萨电子旨在经过这种专用电机操控电路技能为电动车、混合动力车和插电式混合动力车的电子操控单元完成更高的动力使用功率。
