TI、超低価格のリアルタイム マイコンで日常向けの機器に高性能モーター制御を実現

最新情報の要旨

テキサス インスツルメンツ（TI）は、これまでで最も低価格な C2000 リアルタイム マイコン（MCU）を発表しました。これにより、エンジニアは業界トップ クラスの性能を備えた製品をより低コストで設計できるようになります。新製品である F28E120SC および F28E120SB のマイコンは、これまでの C2000 マイコンと比較して、単一モーターおよび力率補正システムにおいて 演算性能を30% 向上し、洗濯機、食洗機、掃除機、電動工具などの家電製品の性能向上に貢献します。

TI 独自の InstaSPIN™ フィールド オリエンテッド コントロール（FOC）ソフトウェアと高度なアルゴリズムにより、本製品はより滑らかで静か、かつ効率的なモーター動作を実現します。高速なセンサレス FOC、高トルクでのゼロスピード起動、精緻な振動補償などにより、日常機器向けに、高精度で応答性に優れたモーター制御が可能になります。

当製品の重要性

今日の消費者は、家電製品や電動工具に対し、より静かで滑らかかつ高効率な動作を求めています。しかし、これまではシステム設計者がコスト制約のために、演算やアナログ統合機能の限られたマイコンを使わざるを得ないという課題がありました。

F28E12x シリーズのマイコンはこの課題を解決し、他社製品と比較してより低価格で、優れたモーター制御機能の実装を可能にします。TI の C28x デジタル信号プロセッサ コアおよび、高速 A/D コンバータやプログラマブル ゲイン アンプなどの業界トップクラスのアナログ ペリフェラルが統合することで、追加のコンポーネントを削減し、設計の簡素化とコスト削減に貢献します。

TI の 特定用途向けマイコン担当副社長兼ゼネラル マネージャーである Vivek Singhal は、次のように述べています。「TI の C2000 マイコンは 1990 年代の登場以来、シンプルなモーターから複雑なモーターまでを低レイテンシかつ高い信頼性で制御できる設計を可能にしてきました。フル機能を搭載した超低価格のマイコンが C2000 の製品ラインアップに追加されることによって、より多くの市場で TI が実績を誇る業界トップクラスのリアルタイム性能を利用できるようになります。この技術により、家電製品や電動工具のメーカーは、これまで上位モデルに限られていた滑らかで静かなモーター駆動を、手ごろな価格帯の製品にも提供できるようになります」

さらに、TI の F28E12x シリーズではセンサレス FOC アルゴリズムの高速な実行が可能になったため、120,000rpm（電源周波数 2kHz）を超えるモーター速度を実現することができます。これにより、、ギアの遷移ノイズが低減され、信頼性が向上したため、より動作が滑らかで静かな製品を設計できるようになりました。また、速度リップルを最大 60% 低減する振動補償アルゴリズムを実行できるため、洗濯機などで発生する、不均衡負荷による音響ノイズや振動に対処することができます。

詳細については、技術記事「緊密に統合されたリアルタイム制御マイコンによって、よりスムーズで静音性に優れたモーターの性能を実現」をご覧ください。

詳細情報

TI は、 2024年 9 月 17 日～19 日にインドのベンガルールで開催された electronica India（英語）にて、C2000 リアルタイム マイコンの新製品を展示しました。TIブース（ホール 3、ブース D1）では、以下の2つのデモが実演されました。

• 家電製品のファンにおけるノイズの低減：このデモでは、F28E120SC のマイコンが高電圧の 3 相モーターを制御し、全高調波歪みの低減アルゴリズムを実行する方法を紹介しました。これにより、エンジニアは暖房、換気、空調システムのファンでノイズを低減し、効率を高めることができます。
• 掃除機における高速センサレス モーター制御：このデモでは、F28E120SC のマイコンがセンサレス FOC ソフトウェアを利用して低電圧の掃除機モーターを制御し、高効率かつ滑らかで安定した起動、ピーク電流の低減を実現する方法について紹介しました。

提供時期について

F28E12x マイコンは、TI.com にて量産開始前の数量を提供しています。パッケージおよびメモリは 1,000 ユニット単位で 0.49 米国ドルからご用意しています。さらに、以下のような TI の開発者エコシステムを活用することで、モーター制御システムの設計を迅速かつ容易に開始できます。

• 評価基板（19米国ドル）
• モーターおよび電源制御向けリファレンス デザイン
• コード例、特定用途向けのアルゴリズム、グラフィカル デバイス構成ツールなどが備わった、包括的なモーター制御ソフトウェア開発キット

TI（テキサス・インスツルメンツ）の概要

Texas Instruments Incorporated（NASDAQ：TXN） は、産業用、車載、パーソナル エレクトロニクス、エンタープライズ システム、通信機器などの市場で、アナログ チップと組込みプロセッシング チップの設計、製造、販売に従事しているグローバル半導体企業です。TIの中核には、半導体を通じてエレクトロニクスをより手ごろな価格で提供することで、より良い世界を創造するという情熱があります。この情熱は今日も生き続けており、各世代のイノベーションが最新の技術を基礎にして、テクノロジーの信頼性を高め、より手ごろな価格で低消費電力を実現し、あらゆる分野のエレクトロニクスで半導体を活用できるようにしています。詳細については TI.com をご覧ください。

商標

C2000 は テキサス・インスツルメンツの商標です。すべての登録商標およびその他の商標はそれぞれの所有者に帰属します。