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2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.索引n瑞萨简介n新能源车应用实例nEV系统和瑞萨产品n电机控制技术和MCU产品1 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.瑞萨简介2 2 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.3瑞萨在中国n n瑞萨前身是中国半导体产业重大国家项目瑞萨前身是中国半导体产业重大国家项目”909909工程工程“的核心成员之的核心成员之一，也是参与该项目的主要外资企业一，也是参与该项目的主要外资企业n n强大的设计工程师团队，具有核心技术开发能力强大的设计工程师团队，具有核心技术开发能力l l约约600600名名n n在中国拥有三条半导体产品生产线在中国拥有三条半导体产品生产线n n在华产能约在华产能约100Million100Million片片/月月Renesas Electronics Corporation3 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.4Renesas Electronics Corporation瑞萨电子公司概要瑞萨电子公司概要4瑞萨电子株式会社瑞萨电子株式会社RenesasElectronicsCorporation2019年年11月月1日日以以NEC电子（株）的名称开始营业电子（株）的名称开始营业2019年年4月月1日日以瑞萨电子（株）的名称开始营业以瑞萨电子（株）的名称开始营业代表董事、代表董事、董事长兼董事长兼CEO 作田久男作田久男代表董事、总经理代表董事、总经理兼兼COO 鹤丸哲也鹤丸哲也从事半导体相关的研究、开发、设计、生产、销售及服务等从事半导体相关的研究、开发、设计、生产、销售及服务等日本东京都千代田区大手町日本东京都千代田区大手町2-6-2日本大厦日本大厦邮编：邮编：100-0004约约27,200人（截至人（截至2019年年3月月31日）日）公司名称公司名称公司名称公司名称 成立日期成立日期成立日期成立日期法人代表法人代表法人代表法人代表 经营范围经营范围经营范围经营范围 总部办公楼总部办公楼总部办公楼总部办公楼销售额销售额销售额销售额 员工人数员工人数员工人数员工人数 8330亿日元（约亿日元（约81亿亿US$)/2019财政年度（截至财政年度（截至2019年年3月月31日）日）4 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.5瑞萨电子的业务方向瑞萨电子的业务方向绿色科技绿色科技多媒体集成技术多媒体集成技术World No.1 or 2 Business-8位 MCU-16位 MCU-32位 MCU-汽车级MCU-安防MCUMCU模拟与功率器件模拟与功率器件SoC汽车电子汽车电子基础设施工业，基础设施工业，嵌入式系统嵌入式系统云计算云计算云家庭手机关注三大产品市场的全球业务关注三大产品市场的全球业务#1#25#1#1#1#1-功率MOSFET-IPD -IGBT-光学元件（LD，耦合器）-电机驱动 -LED驱动-LCD驱动#1#2-手机/RFIC-专用处理器-DTV/STB SoC -消费/工业类ASIC -网络存储设备 -USB3.0#1#15 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.6HEV:Hybrid Electric Vehicle,EV:Electric VehicleITS:Intelligent Transport SystemHEV/EV,Clean dieselClean up emissionActive/Passive safetyDriver AssistanceCar Navi/ITS,BodyMultimedia,networking汽车电子的三个主要方向汽车电子的三个主要方向6 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.7R-Car for NavigationOptical coupler,IGBT,Power MOS,AFE CAN LIN FlexRay SAFE-by-WIRE MOST BluetoothPower MOS Airbag TPMS Safety Cont.IMAPCAR,IMP/IMRPower MOSDriverSafetyADAS Collision Warning Parking Assistant Back monitor Night visionBody&Security Power Door Power Window Air Conditioning Mirror,Wiper Lighting IPD,Power MOS,LED Driver Dashboard Car Audio Connectivity Audio Car Navigation Entertainment ITS/GPSInfotainmentSteering/EPS Brake/ABS Suspensions Chassis ControlChassis Engine Control HEV/EV Motor AT Control TransmissionPower TrainNetworking完整汽车电子解决方案7 7 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.Bit Ranking8-bit No.116-bit No.132-bit No.1Year 2019Year 2019 34%34%Market ShareMarket ShareSource:Gartners 2019 Global Semiconductor Market Share,published on March 31,2019.Above chart is developed by Renesas Electronics based on Gartners data.n 作为世界首屈一指的供应商，在作为世界首屈一指的供应商，在2019年占据年占据34%的市场份额。的市场份额。世界领先的MCU业务MUS$/Year150911131100973961938683593508FreescaleInfineonAtmelTIMicrochipSTMicroFujitsuSamsungNXP42998 2014 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.Year 201Year 2013 3 1 16.6.6 6%Market ShareMarket Share百万美元百万美元/年年515n 瑞萨电子为瑞萨电子为2019财年财年中国第一位的中国第一位的MCU供应商，占总市场份额供应商，占总市场份额 的的16.6%。数据来源:IHS“2019大中华半导体器件市场份额,微控制器(MCU),中国/香港”,2019年4月发布版,图表由瑞萨电子基于该数据报告生成。中国微控制器市场排名9 2010 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.Renesas Confidential10瑞萨汽车电子MCU市场份额 2019 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.10世界第一的汽车电子世界第一的汽车电子MCU供应商，在供应商，在2019年占据年占据43.5%的市场份额。的市场份额。Year 2019 43.5%Market Share车身身电子电子音音频音响音响底底盘安全安全安全气囊安全气囊仪表仪表电子子动力总成动力总成31%21%40%52%50%33%10 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.新能源车应用实例11 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.Leveling R8C RS25xxx(MSIG)Sun Roof H8Air Bag H8SXSeat Sensor R8CColor Back Guide Monitor M32R R8Axxxxx(SOC)Pump R8C RJJ0 xxx RJM0 xxxAVN H8S M16CMulti Information M32CEngine V850HV control V850 Power MOS MG(Motor/Generator)2x V850 Opto-coupler IGBT deviceECB V850Main Body ECU V850 Power Window 78K0 and analogEPS V850Battery ECU 78K0Air ConditionerCompressor V850 Power MOSSift By Wire(SBW)M16CDRL RJE0 xxxNavi R8A77xxx R8A64xxx(SOC)Suspension HA13xxxxSmart Key HATxxxxLED Lamp H7N1xxx H7N0 xxx Renesas inside Toyota 3rd generation PRIUS限投影展示1212 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.Renesas Nissan Leaf13Vehicle control SH,78K0,PoMOSInverter control SH,R8CBrake M32R,R8C,PoMOSVehicle dynamic control M32R,R8C,PoMOSBattery control V850,Mixed signalCharger control SH,IGBT(PLC)Air ConditionerCompressor M16CMain Body ECU V850Cluster V850,Mixed signalNavi SH,V850限投影展示13 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.FI-ECU SH,H8 HAAir Bag H8/R5NAVI SH,M12240FPMY2019 Honda Fit-HEV Semiconductor productsMotor&Batt-Cont UnitBattery Control M32,M16C,HA,HSMMotor Control V850Rear wiper HA/HZABS V850EPS V850AVN Monitor M16CHeadlamp HA/HZAuto-Leveling R8C HA,HZ,HA,HA限投影展示14 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.EV系统和瑞萨产品15 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.新能源汽车的划分轻混 Mild HEV全混 Full HEV纯电动 Pure EV增程式 Range Extender EV插电式 Plug-in HEV常规动力车主主驱电机机驱动充充电控制控制模模块启停系统辅助助电机机发动机驱动燃料电池 Fuel Cell Vehicle(FCV)携携带发电引擎引擎16 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.适用于EV/HEV系统的市场技术趋势电机和电池2019201920192019201920182020安全性OEM趋势HEV轻混HEV纯EVIdlestop功能安全性误操作控制轮毂电机降低了系统成本扩展电机速度范围占位空间小高效率电机控制集成型功能(电池/2个电机/车辆控制)电池管理从低端到高端的最优化PHEV用于跛行回家的更少传感器，SR电机，适用于SIC的电机控制，GaN.增程式燃料电池电池单位控制超过125度的高温模型库开发17 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.主要领域主要领域:电机电机/发电机控制发电机控制,逆变器控制逆变器控制 和和 电池管理电池管理新能源汽车方面，瑞萨可以提供的产品Motor/GeneratorResolverLi-Ion BatteryCellCellCellLiBCM-ICMotor ECUMotor MCUInverter ECUBattery ManagementECUVehicle control ECUMCUDC/DCConverterPlug-in Charger(for P-HEV,EV)IGBT,GDR,ISOSeparate or MergingHVAC CompressorMotor Motor Electric Heater*EPSWater pumpOil pumpCooling fanHVPD,GDR,ISOMCUPoMOS FETMCUPoMOS FETMCUPoMOS FETMCUPoMOS FETMCUHVPD,GDR,ISOMCUHVPD,GDR,ISOHVPD,GDR,ISOISOMCUMMMMMMMMLiBCM-ICLiBCM-ICAFE/Modem-ICMCUMCUAnalogPower旋变传感器锂聚合物电池CellCellCellLiBCM-IC电机控制 ECUMotor MCU逆变器控制 ECU电池管理ECU整车控制器 ECUMCUDC/DCConverterPlug-in Charger(for P-HEV,EV)IGBT,GDR,ISOSeparate or MergingHVAC CompressorMotor Motor Electric Heater*EPSWater pumpOil pumpCooling fanHVPD,GDR,ISOMCUPoMOS FETMCUPoMOS FETMCUPoMOS FETMCUPoMOS FETMCUHVPD,GDR,ISOMCUHVPD,GDR,ISOHVPD,GDR,ISOISOMCUMMMMMMMMLiBCM-ICLiBCM-ICAFE/Modem-ICMCUMCUAnalogPower电动机/发电机HVPD:High Voltage Power DeviceGDR:Gate DriverISO:IsolatorLiBCM:Li-ion Battery Cell MonitorAFE:Analog Front End 18 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.电机控制技术和MCU产品19 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.Inverter ECU电机控制器机控制器电机控制系统的结构MCUIGBTIGBTIGBTIGBTIGBTIGBTCAN T/R电源RDC-ICISOISOISOISOISOISOGDRGDRGDRGDRGDRGDRAmpAmpAmpAmp旋旋转变压器器传感器感器电机机CAN T/R电机机专用用定定时器器ADCCANCANCSIEMURESETMCU:SH72AW:瑞萨产品WDTESOTPBISO:IsolatorGDR:IGBT gate driverAmp:OP ampCAN T/R:CAN Transceiver receiverEEPROM20 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.MCUn电机控制MCU2019 HEV Motor2019 HEV MotorControl MCU ShareControl MCU Share84%84%W/WJapan系统集成度(电池,双电机)精简器件降低成本缩减代码量降低CPU占有率、低功耗高性能MCU内核片内高速Flash电机专用高效定时器增强型电机控制单元6通路同步采样AD内置旋变解码器内置EEPROM NeedsMCU Concept90%90%21 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.内置RDC的微控制器(SH72AW/AY)n高性能CPU 控制精度更高，有条件增加新功能n内置RDC-IC,EEPROM 集成度高，电路板尺寸更小高性能高性能小尺寸小尺寸低成本低成本旧产品新产品RDC:Resolver Digital Converter M/G:Motor/GeneratorR:Resolver Sensor降低系统成本，提高性能降低系统成本，提高性能SH72AW/AY硬件和软件参考 设计容易上手，缩短开发周期。22 2012 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.瑞萨电机控制用MCU的产品规划*MG(Motor Generator)DCLS:Dual core lock stepSCLS:Single core lock stepVehicle Control/Battery ManagementDC/DCV850E2/FF4-MotorV850E2/FF4-MotorV850E2/Fx4-HV850E2/Fx4-HV850E2/FK4-GV850E2/FK4-GV850E2/Fx4V850E2/Fx4V850E2/Fx4-LV850E2/Fx4-LSH72A0/2SH72A0/2 2019 2019 2019 2020V850E2/PG4-S 512KB,1 RDCfor2 motorRH850/C1x320MHz,DCLS2 RDCNext Motor IPfor2 motorRH850/C1x320MHz,SCLS1 RDCNext Motor IPSH72AW768KB,1 RDCSH72AY768KB,1 RDCMotor IP(EMU)RL78/F1xRL78/F1yRH850/P2xStep1Step2 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.MTU-III(电机电机)6x Comp,6x PWM封装：裸露焊盘封装：裸露焊盘LQFP 176引脚引脚 0.5mm 引脚间距引脚间距I/O端口端口闪存闪存（单压自行编程）EMU(SH72AY)增强的电机控制单元2x A/D 转换器转换器AD0:8通道 x 12位AD1:14通道 x 12位6通道 S&H4x CMT(16位位)3x RCAN3x 16 独立缓冲器192 共享缓冲器2x SBI 3线(SPI)调试调试I/F(AUD-II,UBC,H-UDI)WDT768KB闪存闪存,96KB RAMSH2A160 MHz电源：1.5/5V-40 至+125CFPUDMA 13通道通道2x RPGT2x PWM,256缓冲器4x SCI(异步/同步UART)32KB EEPROM(数据闪存数据闪存)SH72Ax系列系列(SH72AW/AY)通过内置通过内置通过内置通过内置RDCRDC功能，降低了系统成本功能，降低了系统成本功能，降低了系统成本功能，降低了系统成本数据数据 CRC1x RDC(多摩川多摩川 AU6802)PLL量产量产24 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.通过与TAMAGAWA SEIKI合作，瑞萨能够提出带有RDC的旋变传感器和MCU。.通过与TAMAGAWA SEIKI合作，瑞萨能够强力支持RDC。我们开发了采用瑞萨工艺的新款。（RC03F:90nm）.=小芯片+高速度 瑞萨在具有专利自由的瑞萨MCU中，采用RDC的TAMAGAWA前线技术，R/D 转换器TEG芯片TAMAGAWA SEIKI RDC 模拟和瑞萨模拟和瑞萨SH2A MCU的配合的配合我们在SH-2A中采用RDC，作为重要IP=瑞萨实现了高规格的电机控制，并降低ECU的尺寸，缩减系统成本。TAMAGAWA RD 转换器AU6802N1（0.72m Bi-CMOS）瑞萨 RC03F(90nm）工艺瑞萨瑞萨RDC-IP专利自由25 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.电机控制电机控制IP简介简介Motor FB loop 50us（20KHz）5usec可以缩减软件控制时间。Motor IPsoftware电机控制IP的基本理念是与ADC和RDC共同工作。通过CPU计算数据,将参数设置到寄存器控制PWM输出。安装了具有矢量控制的电流回路，进行PWM控制。可以输出这种方波以实现对于HV的高速旋转控制。可设参数调整PWM输出。只有SH72AY具有此电流环控制单元。工作频率约为40MHz或80MHz执行时间（电流环）约为5us 或更少Pattern generatorqOutput patternu,v,wd,qPIu,v,wd,q3 PhaseModulationPIeiu,iweU,V,W+vdvqiqidiu,iw conversionR/D 12位A/DInstruction value of iqeU,V,W3 phase PWMsquare wavee矢量控制的电流环回路Instruction value of id e Lq Iqe Ld Id +e 方波输出3 phase PWMsquare waveSquare IPInput IPPWM IPAngle generation IP26 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.AD0Data transferInput IPPWM IPInterruptprocessingStart trigsoftwareSoftware trigOutput U0PWM dutyCarrier wave控制流程的示例控制流程的示例3 phase PWMsquare wave控制模型控制模型Input IPPWM IPAngle generation IP可以设定参数。可以选择中断处理。电机控制电机控制IP简介简介R/D 12位A/D电机控制IPOutputselecterSoftwareSquare IP3相PWM方波For unnecessary interruptOutput U127 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.工艺简介工艺简介28 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.历代汽车历代汽车MCU架构架构0.18/0.25um150nm90nm40nm系列系列（车体，汽车音频）（车体，汽车音频）+V850ES/Fx2V850E/Fx320MHz,CAN/LIN512KB闪存闪存48MHz,CAN/LIN1.5MB闪存闪存V850E2/Fx4160MHz,4MB闪存闪存V850E/PH03,PG212位位 ADC V850E/Dx3CAN/LINV850E2/Dx42D 3D 图画图画视频视频78K0R/Fx3Ta=140C,小型封装小型封装HEV/EVV850E2/PJ4High-K,40nm工艺工艺+更低功耗更低功耗90nm 工艺工艺系统系统模拟模拟V850E2/DR4-3D300MHzSH72531160MHz,1.25MB SH72567200MHz,4MB R8C/3xCAN,128KBR8C/2CAN,128KBM32CM16CSH72513140MHz,2MB SH7227LSDC,1MBSH7147H8SX256KBR32C1MB第二代第二代第三代第三代第四代第四代第五代第五代 Scalable SH72AW/AYV850E2/PG4-S160MHz29 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.高性能和低功耗高性能和低功耗40nm闪存闪存MCU mA/MHz2.811.08(90nm)Competitor(90nm)(40nm)0.51(38%)90nm工艺工艺40nm工艺工艺90nm MCU40nm MCU世界最小的闪存世界最小的闪存 MCU，尺寸为，尺寸为40nm40nm MCU仅仅90nm模块的模块的25%最小的尺寸最低的功耗领先的领先的40nm闪存闪存MCU工艺技术工艺技术最小的模尺寸和最低的功耗最小的模尺寸和最低的功耗 30 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.工具和方案支持工具和方案支持31 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.32适用于适用于SH72AW/AY的合作伙伴工具的合作伙伴工具n集成型开发环境l瑞萨自主集成环境(IDE):HEWlGHS MULTI Ver.5.1.7C -SH2A已经推出编译器设计器支持的操作系统:Windows,Solaris,Linuxn仿真器l瑞萨的片上仿真工具E10A-USBlLauterbach TRACE32-ICD电源工具JTAG调试AUD I/F支持n实时操作系统lETAS RTA_OSEK -SH2A已经推出AUTOSAR OS SC1标准OSEK/VDX OS标准32 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.电机调试开发系统电机调试开发系统USB 线缆PCE10A-USB已经能够提供“参考软件”“参考软件”将帮助您快速顺利的掌握SH72Ax电机应用SH72AW/AY MCU 调试板调试板电机功率电机功率板板PMSM电机电机UVW旋变传感器33 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.Green Car(EV)ECO SystemResolverSensorResolverSensorInverter boardMOSFETs(NP82N10 x 6)Isolation circuitPre-Driver circuitProtect circuitPhase current Output x 1Bus Voltage Output x 1+18V48V Power supplyCAN BusMCU Control Board SH72AY MCUPhase current&Bus Voltage I/F x 2resolver Sensor interface x 2AU6802 x 1Hall Sensor interface x 1USB x 1(UART to USB)UART x 3 SBI x 2CAN x 2+12V Power supplyLEDsSwitchesBLDCMotorBLDCMotorGUIUVWUVWInverter boardMOSFETs(NP82N10 x 6)Isolation circuitPre-Driver circuitProtect circuitPhase current Output x 1Bus Voltage Output x 1+18V48V Power supply 2012 Renesas Electronics(China)Co.,Ltd.All rights reserved.电机控制板电机功率板 电子负载瑞萨电机系统图片瑞萨电机系统图片35Renesas Electronics Corporation 2019 Renesas Electronics Corporation.All rights reserved.
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