Toshiba: TB9M030FG ผลิตภัณฑ์ล่าสุดในซีรีส์ไดร์เวอร์ควบคุมมอเตอร์อัจฉริยะ “SmartMCD™”

เนื่องจากการนำระบบไฟฟ้ามาใช้ในระบบยานยนต์ เช่น ปั๊มน้ำ ปั๊มน้ำมัน และพัดลม มีมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้ผลิตรถยนต์จึงต้องการมอเตอร์ที่มีขนาดกะทัดรัด ประหยัดพลังงาน และเงียบกว่าเดิม ควบคู่ไปกับการเพิ่มขึ้นของจำนวนของหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU)^[2] ที่ติดตั้งในรถยนต์ การลดจำนวนชิ้นส่วนและการลดพื้นที่บนแผงวงจรนั้นจึงมีความสำคัญมากขึ้น และกำลังผลักดันความต้องการอุปกรณ์ที่มีการรวมวงจรอย่างการรวมไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) และตัวขับเกตควบคุมมอเตอร์เข้าไว้ด้วยกันให้เพิ่มมากขึ้น

การควบคุมมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านสามเฟสโดยไม่ใช้เซนเซอร์นั้นมีความท้าทายในการตรวจจับตำแหน่งของโรเตอร์อย่างแม่นยำที่ความเร็วต่ำ ทำให้เกิดความต้องการอย่างมากสำหรับเทคโนโลยีการควบคุมแบบเน้นทิศทางสนามแม่เหล็ก (FOC) ^[3] ประสิทธิภาพสูงโดยไม่ใช้เซนเซอร์ ซึ่งให้การควบคุมที่เสถียรตั้งแต่ความเร็วศูนย์^[4]

โดย TB9M030FG ได้ผสานรวม MCU ที่ใช้แกนของ Arm^® Cortex^® ‑M0, หน่วยความจำแฟลช, วงจรขับเกตที่ควบคุมและขับ MOSFET กำลังสูงแบบ N-channel สำหรับการทำงานของมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านสามเฟส, ตัวรับส่งสัญญาณเครือข่ายเชื่อมต่อภายใน (LIN)^[5] และระบบจ่ายไฟที่สามารถทำงานได้ในระดับพลังงานแบตเตอรี่รถยนต์ ทั้งหมดนี้อยู่ในแพ็กเกจ QFP48 ขนาดเล็ก 9×9 มม. (โดยทั่วไป) โดยการผสานรวมนี้จะช่วยลดขนาดของ ECU และลดจำนวนชิ้นส่วนลง

MCD รุ่นใหม่นี้ยังรวมเอาฮาร์ดแวร์ของวงจรเวกเตอร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Toshiba ที่สามารถช่วยลดภาระการทำงานของ CPU และขนาดโปรแกรมซอฟต์แวร์ในแอปพลิเคชันควบคุมมอเตอร์ FOC ได้ โดยเทคโนโลยีควบคุมแบบไร้เซนเซอร์ของ Toshiba ที่พัฒนาขึ้นสำหรับการทำงานที่ความเร็วต่ำนั้นจะช่วยให้สามารถควบคุม FOC แบบไร้เซนเซอร์ตำแหน่งได้ตั้งแต่ความเร็วศูนย์จนถึงความเร็วต่ำ เมื่อใช้กับมอเตอร์แบบขั้วเด่น^[6] ซึ่งวิธีการนี้จะช่วยขจัดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากวิธีการป้อนสัญญาณความถี่สูงแบบมาตรฐาน^[7] ที่เกิดจากการป้อนฮาร์มอนิก และยังส่งผลให้มอเตอร์ทำงานเงียบลงอีกด้วย

TB9M030FG เป็นไปตามมาตรฐานการรับรองคุณภาพอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ AEC‑Q100^[8] (ระดับ 0)

คุณลักษณะของ TB9M030FG มีส่วนช่วยในการย่อขนาดระบบยานยนต์และลดจำนวนชิ้นส่วนได้ ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้สามารถควบคุมมอเตอร์ได้อย่างล้ำหน้าและซับซ้อนยิ่งขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในมอเตอร์ยานยนต์ในหลากหลายประเภท

Toshiba จะยังคงขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ SmartMCD™ อย่างต่อเนื่อง โดยการรวมฟังก์ชันที่จำเป็นสำหรับระบบยานยนต์ ที่จะช่วยให้ระบบยานยนต์มีขนาดเล็กลงและลดจำนวนชิ้นส่วนลง

การใช้งาน

อุปกรณ์ยานยนต์

• ปั๊มน้ำไฟฟ้า
• ปั๊มน้ำมันไฟฟ้า
• พัดลมไฟฟ้า
• เครื่องเป่าลมไฟฟ้า ฯลฯ

 ฟีเจอร์

• IC ควบคุมเกตแบบไร้เซนเซอร์สำหรับมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านสามเฟส (มีวงจรปั๊มประจุในตัว)
•  MCU 32 บิต (Arm^® Cortex^® ‑M0) ที่มีความถี่ในการทำงาน 40 MHz (ออสซิเลเตอร์ความเร็วต่ำและความเร็วสูงในตัว)
•  หน่วยความจำในตัวพร้อม ECC^[9]
   หน่วยความจำแฟลชโค้ด: 64 กิโลไบต์; หน่วยความจำ ROM: 12 กิโลไบต์; หน่วยความจำ RAM: 4 กิโลไบต์
•  วงจรเวกเตอร์ (VE) ในตัวสำหรับการควบคุม FOC และตัวขับมอเตอร์แบบตั้งโปรแกรมได้ (PMD)^[10]
•  วงจรขยายสัญญาณตรวจจับกระแสแบบตัวต้านทานขนาน 1 ตัวในตัว^[11] ตัวแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิทัล 12 บิต และตัวแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิทัล 10 บิต
• ช่วยให้สามารถควบคุม FOC ได้โดยไม่ต้องใช้เซนเซอร์ตำแหน่ง ตั้งแต่ความเร็วศูนย์จนถึงช่วงการทำงานความเร็วต่ำ เมื่อใช้ร่วมกับมอเตอร์แบบขั้วเด่น

  หมายเหตุ:
  [9]	ฟังก์ชันรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด (ECC) ในตัวรองรับการแก้ไขข้อผิดพลาด 1 บิต (SEC) และการตรวจจับข้อผิดพลาด 2 บิต (DED)
  [10]	ตัวขับมอเตอร์แบบโปรแกรมได้: โมดูลฮาร์ดแวร์ควบคุมมอเตอร์ที่สร้างการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) ควบคุมการนำกระแสไฟฟ้า และตรวจจับข้อผิดพลาดในฮาร์ดแวร์ ที่สามารถช่วยลดภาระการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการควบคุมมอเตอร์
  [11]	วงจรขยายสัญญาณกระแสแบบตัวต้านทานขนาน 1 ตัว: กระแสของมอเตอร์จะถูกประมาณค่าโดยอ้อมโดยใช้ตัวต้านทานขนานตรวจจับกระแสและวงจรขยายสัญญาณกระแส
  ข้อมูลจำเพาะหลัก
  หมายเลขชิ้นส่วน				TB9M030FG
  มอเตอร์ที่รองรับ				มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านสามเฟส
  ฟังก์ชันหลัก				วงจรขยายสัญญาณตรวจจับกระแสแบบตัวต้านทานขนาน 1 ตัว ฮาร์ดแวร์สำหรับควบคุม FOC แบบไร้เซนเซอร์และฮาร์ดแวร์ควบคุมคลื่นสี่เหลี่ยม (VE, PMD, ENC[12] ) เลเยอร์กายภาพ LIN: 1 ช่องสัญญาณ (เฉพาะตัวรับส่งสัญญาณ)
  วิธีการสื่อสาร				การสื่อสารแบบเลือกได้ระหว่าง LIN และ PWM[13], UART, SPI
  การตรวจจับข้อผิดพลาดหลัก				การตรวจจับแรงดันไฟต่ำ (Vcc (สร้างขึ้นที่ 5V)), การตรวจจับแรงดันเกิน (Vdd (สร้างขึ้น 1.5V)), ระบบตัดการทำงานเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป, การตรวจจับกระแสไฟเกิน, การตรวจจับความผิดพลาดแบบเปิด/ลัดวงจรของ MOSFET กำลังภายนอก ฯลฯ
  พิกัด สัมบูรณ์ สูงสุด		แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ  Vbat (V)		-0.3 ถึง +40
  ช่วง  การทำงาน		แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ  Vbat (V)		6 ถึง 18
  		อุณหภูมิการทำงาน  Topr (°C)		Ta=-40 ถึง +150
  				Tj=-40 ถึง +175
  แพ็กเกจ		ชื่อ		P-HTQFP48-0707-0.50-002
  		ขนาด (มม.)	โดยทั่วไป	9.0×9.0
  ความน่าเชื่อถือ				ผ่านการรับรอง AEC-Q100 (ระดับ 0)
  การผลิตจำนวนมาก				มกราคม 2027 (กำหนดการ)
  หมายเหตุ:
  [12]	วงจรรับสัญญาณจากตัวเข้ารหัส (ENC): วงจรที่รับสัญญาณจากตัวเข้ารหัสเพื่อตรวจจับสถานะการทำงานของมอเตอร์ รวมถึงตำแหน่ง ความเร็ว และทิศทางการหมุน
  [13]	การสื่อสารแบบ PWM: วิธีการสื่อสารที่ใช้รอบการทำงาน (ความกว้างของพัลส์) ของสัญญาณการปรับความกว้างของพัลส์ (PWM) เป็นข้อมูลหลักในการสื่อสารระหว่างโมดูล

คลิกที่ลิงก์ด้านล่างเพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ใหม่
TB9M030FG

คลิกที่ลิงก์ด้านล่างเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับไดร์เวอร์มอเตอร์สำหรับยานยนต์ของ Toshiba
อุปกรณ์แอนะล็อก

* Arm และ Cortex เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Arm Limited (หรือบริษัทในเครือ) ในสหรัฐอเมริกาและ/หรือประเทศอื่นๆ
* SmartMCD™ เป็นเครื่องหมายการค้าของบริษัท Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation
* ชื่อบริษัท ชื่อผลิตภัณฑ์ และชื่อบริการอื่นๆ อาจเป็นเครื่องหมายการค้าของบริษัทนั้นๆ
* ข้อมูลในเอกสารนี้ รวมถึงราคาและรายละเอียดสินค้า เนื้อหาของบริการ และข้อมูลติดต่อ เป็นข้อมูลปัจจุบัน ณ วันที่ประกาศ แต่ข้อมูลอาจมีการเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบล่วงหน้า