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Toshiba開始出貨內建MOSFET的全新SmartMCD™系列馬達驅動積體電路樣品

—整合三相無刷直流電機驅動器和微控制器,可直接驅動小型汽車馬達—

日本川崎--(BUSINESS WIRE)--(美國商業資訊)-- Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation (“Toshiba”)已開始出貨「TB9M040FTG」的工程樣品,該馬達控制元件內建用於驅動三相無刷直流電機的功率MOSFET。TB9M040FTG是Toshiba的「SmartMCD™」[1]系列馬達控制元件的最新成員,整合了微控制器(MCU)和馬達驅動器,可直接驅動三相無刷直流電機,適用於控制汽車裝置中使用的小型馬達。

車輛可動部件的電氣化進程不斷推進,對小型三相無刷直流電機的需求也不斷成長,這些馬達可用於暖氣、通風和空調(HVAC)系統中的電動閥門、阻尼器和導風板以及格柵風門[2]等應用。這也帶動了對更少零件、更小尺寸電子控制單元(ECU)元件的需求,以及對磁場定向控制(FOC)[3]支援功能和無感測器控制的需求,這些功能可確保更先進的馬達控制並降低CPU負載。

TB9M040FTG整合了一個MCU(Arm® Cortex®‑M23內核)、快閃記憶體、可直接驅動三相無刷直流電機的馬達驅動器、可用于電源的高側驅動器、本地互連網路(LIN)[4]收發器以及可在汽車電池層級工作的電源系統,所有元件均封裝在一個典型尺寸為6×6mm的小型VQFN36封裝中。此外,它還搭載整合Toshiba專有硬體的向量引擎(VE),有助於降低FOC控制馬達應用中的CPU負載,並有助於實現更精簡的軟體程式。

它還具有反電動勢(BEMF[5])偵測功能,可實現無感測器方波控制。

這些特性結合起來,可以縮小汽車裝置的尺寸並減少元件數量,同時實現先進而複雜的馬達控制;TB9M040FTG可以支援各種小型汽車馬達應用,並且透過與ECU進行LIN通訊,可以實現對汽車系統中小型馬達的控制。

Toshiba將持續擴充SmartMCD™系列的產品陣容,配備汽車系統馬達驅動所需的功能,為汽車系統的小型化和減少元件數量貢獻力量。

註:

[1] SmartMCD™:Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation開發的汽車馬達控制驅動器(MCD)系列,將馬達驅動器和微控制器整合在單一元件中。

[2] 格柵風門:安裝在車輛前格柵後方的風門機構,可根據駕駛情況自動打開和關閉。

[3] 磁場定向控制(FOC):一種典型的向量控制方法(將馬達轉矩和磁通做為正交分量獨立控制的控制方法),利用馬達的旋轉參考系(dq坐標系)獨立控制磁通分量(d軸)和轉矩分量(q軸)。

[4] 本地互連網路(LIN):一種序列通訊協議,主要用於車輛中電子控制單元(ECU)之間的通訊。

[5] 反電動勢(BEMF):馬達旋轉時,轉子磁場切割繞組時在馬達繞組中感應出的電壓,其方向與外加供電電壓相反。

應用場景

汽車裝置

  • 電動閥、HVAC阻尼器、導風板、格柵風門等小型無刷直流電機應用

產品特點

  • 整合三相無刷直流電機驅動器,可直接驅動三相無刷直流電機(內建馬達驅動MOSFET)
  • 32位元MCU (Arm® Cortex®-M23),工作頻率:40MHz(內建低速和高速振盪器)
  • 內建帶ECC功能的記憶體(SEC/DED[6])
    程式碼快閃記憶體:80KB,SRAM:4KB
  • 內建用於FOC控制的向量引擎(VE)和可程式化馬達驅動器(PMD)[7]
  • 內建單分流電阻電流偵測放大器[8]和12位A/D轉換器
  • 單通道高側驅動器,能夠為霍爾效應感測器積體電路等元件供電
  • 通訊介面:LIN、UART(與LIN共用)和SPI
  • 符合AEC‑Q100[9] 0級標準
  • 符合ASIL‑B[10]安全等級

註:

[6] 內建ECC(錯誤修正碼)功能支援1位元錯誤修正(SEC)和2位元錯誤偵測(DED)。

[7] 可程式化馬達驅動器(PMD):一種設計用於馬達控制的硬體模組,可在硬體中執行脈衝寬度調製(PWM)生成、電流傳導控制和故障偵測,從而降低馬達控制所需的處理負載。

[8] 單分流電阻電流偵測放大器:透過電流偵測分流電阻和電流偵測放大器間接估算馬達電流。

[9] AEC-Q100:由汽車電子委員會制定的汽車電子認證標準,涵蓋汽車電子元件,尤其是積體電路(IC)的可靠性和品質。

[10] ASIL(汽車安全完整性等級):依據ISO 26262功能安全標準劃分的用於表示汽車功能安全等級的指標。ASILB代表中等安全要求等級,高於ASILA,適用於功能故障可能對人身安全或車輛造成一定程度影響的場景。

主要規格

零件編號

TB9M040FTG

馬達驅動器

三相無刷直流電機,單通道驅動(最大2A)

主要功能

馬達控制驅動器:分流電阻和電流偵測放大器

用於FOC控制/方波控制的硬體(VE、PMD、ENC[11]

高側驅動器(HSD):單通道(Vcc輸出)(為霍爾效應感測器積體電路等元件供電(5V(最大),40mA),支援開/關控制)

LIN實體層:單通道(僅應答器)

通訊介面

LIN、UART(與LIN共用)、SPI

主要錯誤偵測

低電壓偵測(Vcc(生成5V))

過電壓偵測(Vdd(生成1.5V))

過電流偵測(馬達電流、高側驅動器)

VCP(電荷泵電壓)偵測(過電壓/低電壓)

內建MOSFET的漏源電壓(VDS)偵測(高側/低側)

熱關斷等

絕對最大額定值

電源電壓Vbat (V)

-0.3至+40

工作範圍

電源電壓Vbat (V)

6至18

工作溫度Topr (°C)

Ta=-40至+150

Tj=-40至+175

封裝

名稱

P-VQFN36-0606-0.50-004

尺寸(mm)

典型值

6.0×6.0

可靠性

符合AEC‑Q100 0級標準

符合ASIL‑B安全等級

 

註:

[11] 編碼器輸入電路(ENC):接收編碼器訊號以偵測馬達運行狀態(包括位置、轉速和旋轉方向)的電路。

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TB9M040FTG

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類比元件

* Arm和Cortex是Arm Limited或其子公司在美國和/或其他地區的註冊商標。
* SmartMCD™是Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation的商標。
* 其他公司名稱、產品名稱和服務名稱可能是其各自公司的商標。
* 此樣品僅用於功能評估。規格可能與量產產品存在差異。
* 本文件中的資訊(包括產品價格和規格、服務內容和聯絡方式)為公告發表之日的最新資訊,但如有更改,恕不另行通知。

關於Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation是先進半導體和儲存解決方案的領先供應商,憑藉半個多世紀的經驗和創新,為客戶和業務合作夥伴提供卓越的分立半導體、系統LSI和HDD產品。

公司在全球的17,400名員工致力於充分提高產品價值,並促進與客戶的密切合作,共同創造價值和開拓新市場。公司期待為世界各地的人們建設更美好的未來並貢獻力量。

如需瞭解更多資訊,請造訪 https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html

免責聲明:本公告之原文版本乃官方授權版本。譯文僅供方便瞭解之用,煩請參照原文,原文版本乃唯一具法律效力之版本。

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