東芝電子元件及存儲裝置株式會社（“東芝”）今日宣布，推出集成了微控制器（MCU）與電機驅(qū)動電路的新一代“SmartMCD”[1]系列新產(chǎn)品——“TB9M030FG”。該新產(chǎn)品內(nèi)置了適用于3相直流無刷電機低速運行的無感控制技術(shù)，現(xiàn)已開始提供工程樣品。TB9M030FG適用于電動水泵、電動油泵、電動風扇以及電動鼓風機等汽車應用中3相直流無刷電機的無感控制。

隨著水泵、油泵和風扇等汽車系統(tǒng)的電氣化進程不斷推進，汽車制造商對更加小型化、更高效率以及更低噪音的電機需求日益增長。與此同時，隨著車輛中電子控制單元（ECU）[2]數(shù)量的增加，減少元件數(shù)量和縮小電路板空間變得愈發(fā)重要，這也推動了對集成了MCU和電機控制柵極驅(qū)動電路的高集成度器件的需求。

在3相直流無刷電機的無感控制中，低速運行時精確檢測轉(zhuǎn)子位置是一大技術(shù)挑戰(zhàn)，因此市場對高性能無感磁場定向控制（FOC）[3]技術(shù)的需求十分強烈，該技術(shù)能夠從零速[4]開始實現(xiàn)穩(wěn)定的控制。因此市場對能夠從零速開始實現(xiàn)穩(wěn)定控制的高性能無感磁場定向控制（FOC）技術(shù)的需求十分強烈。

TB9M030FG集成了基于ArmCortex-M0內(nèi)核的MCU、閃存、用于控制和驅(qū)動N溝道功率MOSFET的柵極驅(qū)動電路（用于3相直流無刷電機運行）、本地互連網(wǎng)絡（LIN）[5]收發(fā)器，以及可在汽車電池電壓下工作的電源系統(tǒng)——以上全部封裝在9mm×9mm（典型值）的小型QFP48封裝中。通過高度集成，該產(chǎn)品有助于ECU的小型化并減少外圍元件數(shù)量。

該新款MCD還內(nèi)置了東芝自主研發(fā)的矢量運算引擎硬件，可在降低FOC電機控制應用中的CPU負載并縮小軟件程序大小。東芝所開發(fā)的低速無感控制技術(shù)，在與凸極電機[6]配合使用時，可實現(xiàn)從零速到低速的位置無感FOC控制。該技術(shù)無需采用傳統(tǒng)的高頻注入方式[7]，從而避免了由諧波注入所產(chǎn)生的噪音，實現(xiàn)更加安靜的電機運行。

TB9M030FG符合汽車電子認證標準AEC-Q100[8]（0級）。

TB9M030FG的特性有助于汽車系統(tǒng)的小型化和減少元件數(shù)量，同時實現(xiàn)更先進、更精密的電機控制，使其適用于廣泛的車載電機應用。

今后，東芝將繼續(xù)擴展SmartMCD系列產(chǎn)品線，集成汽車系統(tǒng)所需的各類功能，為汽車系統(tǒng)的小型化和高集成化做出貢獻。

應用

汽車設備

電動水泵

電動油泵

電動風扇

電動鼓風機等

特性

適用于3相直流無刷電機的無感控制柵極驅(qū)動IC（內(nèi)置電荷泵電路）

32位MCU（ArmCortex?M0），最高工作頻率40MHz（內(nèi)置低速與高速振蕩器）

內(nèi)置帶ECC功能的存儲器[9]：

- 代碼閃存：64KB；

- ROM：12KB；

- RAM：4KB

內(nèi)置用于FOC控制的矢量引擎（VE）及可編程電機驅(qū)動電路（PMD）[10]

內(nèi)置單分流電阻電流檢測放大器[11]，12位A/D轉(zhuǎn)換器和10位A/D轉(zhuǎn)換器

與凸極電機配合時，可在從零速至低速區(qū)域?qū)崿F(xiàn)位置無感FOC控制

主要規(guī)格

注：

[1] Smart MCD：東芝電子元件及存儲裝置株式會社開發(fā)的汽車電機控制驅(qū)動電路（MCD）系列產(chǎn)品，將電機驅(qū)動電路與MCU集成于單一器件中。

[2] 電子控制單元（ECU）：安裝在汽車系統(tǒng)中的電子控制單元的統(tǒng)稱。

[3] 磁場定向控制（FOC）：一種典型的矢量控制方法，通過在電機旋轉(zhuǎn)坐標系（dq坐標系）中，將磁通分量（d軸）與轉(zhuǎn)矩分量（q軸）作為正交分量進行獨立控制。

[4] 零速：電機通電并進行主動控制，但轉(zhuǎn)速為零的狀態(tài)。

[5] 本地互連網(wǎng)絡（LIN）：主要用于汽車電子控制單元（ECU）之間通信的串行通信協(xié)議之一。

[6] 凸極電機：一種3相直流無刷電機，其轉(zhuǎn)子具有磁各向異性，導致d軸和q軸電感不同（Ld≠Lq），并可因電機內(nèi)部磁阻差異而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩。

[7] 高頻注入法：一種無感控制方法，通過將高頻電壓（或電流）信號注入到驅(qū)動電機的基波上，以檢測轉(zhuǎn)子位置。

[8] AEC-Q100：由汽車電子委員會（AEC）制定的汽車電子元器件可靠性與質(zhì)量標準，主要適用于集成電路（IC）。

[9] 內(nèi)置糾錯碼（ECC）功能支持1位糾錯（SEC）和2位錯誤檢測（DED）。

[10] 可編程電機驅(qū)動電路：一種電機控制硬件模塊，可生成脈沖寬度調(diào)制（PWM）、控制電流導通并檢測硬件故障，從而降低電機控制所需的處理負荷。

[11] 單分流電阻電流檢測放大器：利用電流檢測分流電阻和電流檢測放大器間接估算電機電流。

[12] 編碼器輸入電路（ENC）：用于接收編碼器信號，以檢測電機的運行狀態(tài)，包括位置、轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。

[13] PWM通信：一種通過PWM信號的占空比（脈沖寬度）作為主要信息，用于模塊間通信的方法。

如需了解有關TB9M030FG的更多信息，請點擊查看。

如需了解相關東芝車載電機驅(qū)動產(chǎn)品的更多信息，請點擊查看：

模擬器件

*Arm和Cortex是Arm Limited（或其子公司）在美國和／或其他國家或地區(qū)的注冊商標。

*SmartMCD是東芝電子元件及存儲株式會社的商標。

*本文提及的公司名稱、產(chǎn)品名稱和服務名稱可能是其各自公司的商標。

*本文檔中的產(chǎn)品價格和規(guī)格、服務內(nèi)容和聯(lián)系方式等信息，在公告之日仍為最新信息，但如有變更，恕不另行通知。

關于東芝電子元件及存儲裝置株式會社

東芝電子元件及存儲裝置株式會社是先進的半導體和存儲解決方案的領先供應商，公司累積了半個多世紀的經(jīng)驗和創(chuàng)新，為客戶和合作伙伴提供分立半導體、系統(tǒng)LSI和HDD領域的杰出解決方案。

公司22,200名員工遍布世界各地，致力于實現(xiàn)產(chǎn)品價值的最大化，東芝電子元件及存儲裝置株式會社十分注重與客戶的密切協(xié)作，旨在促進價值共創(chuàng)，共同開拓新市場，公司現(xiàn)已擁有超過7,971億日元（49.6億美元）的年銷售額，期待為世界各地的人們建設更美好的未來并做出貢獻。