<p><strong>— 三相無刷直流電機控制的無傳感器低速控制技術 —</strong></p>
<p>日本川崎——（商業資訊）——東芝電子設備與存儲公司（“東芝”）已開始發運其 “SmartMCD™” 系列最新產品 “TB9M030FG” 的工程樣品。該新設備集成了微控制器（MCU）和電機驅動器，並採用無傳感器控制技術，以實現三相無刷直流電機的低速運行。TB9M030FG 適用於汽車應用中使用的三相無刷直流電機的無傳感器控制，例如電動水泵、電動油泵、電動風扇和電動鼓風機。</p>
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<p>隨着水泵、油泵和風扇等汽車系統的電氣化不斷推進，汽車製造商希望擁有更緊湊、更高效和更安靜的電機。同時，隨着車輛中電子控制單元（ECUs）數量的增加，降低組件數量和最小化電路板空間變得愈發重要，這推動了對集成度高的設備的需求，這些設備將 MCU 和電機控制門驅動器結合在一起。</p>
<p>三相無刷直流電機的無傳感器控制面臨在低速下準確檢測轉子位置的挑戰，這對高性能無傳感器場向控制（FOC）技術提出了強烈需求，該技術能夠從零速提供穩定控制。</p>
<p>TB9M030FG 集成了基於 Arm® Cortex®‑M0 核心的 MCU、閃存、控制和驅動三相無刷直流電機操作的 N 通道功率 MOSFET 的門驅動器、局部互連網絡（LIN）收發器，以及能夠在汽車電池電平下工作的電源系統——所有這些都在一個小型的 9×9mm（典型）QFP48 封裝中。這種集成有助於 ECU 的小型化和組件數量的減少。</p>
<p>新的 MCD 還集成了東芝的專有矢量引擎硬件，這減少了 FOC 電機控制應用中的 CPU 工作負載和軟件程序大小。東芝為低速操作開發的無傳感器控制技術使得在使用顯著極電機時能夠實現從零速到低速的無位置傳感器 FOC 控制。這種方法消除了標準高頻信號注入方法所產生的噪聲，該方法由於諧波注入而產生，同時也使電機運行更安靜。</p>
<p>TB9M030FG 符合汽車電子資格標準 AEC‑Q100（等級 0）。</p>
<p>TB9M030FG 的特性有助於汽車系統的小型化和組件數量的減少，同時實現更先進和複雜的電機控制，使其適用於廣泛的汽車電機應用。</p>
<p>東芝將繼續擴展其 SmartMCD™系列的產品線，整合汽車系統所需的功能，從而促進汽車系統的小型化和組件數量的減少。</p>
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<th></th>
<th></th>
</tr>
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<tbody>
<tr>
<td>註釋：</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>[1]</td>
<td>Smart MCD：東芝電子設備與存儲公司開發的一系列汽車電機控制驅動器（MCD），將電機驅動器和微控制器集成到一個設備中。</td>
</tr>
<tr>
<td>[2]</td>
<td>電子控制單元（ECU）：安裝在汽車系統中的電子控制單元的通用術語。</td>
</tr>
<tr>
<td>[3]</td>
<td>場向控制（FOC）：一種典型的矢量控制方法（獨立控制電機扭矩和磁通的控制方法），使用電機的旋轉參考框架（dq 座標系）獨立控制磁通分量（d 軸）和扭矩分量（q 軸）。</td>
</tr>
<tr>
<td>[4]</td>
<td>零速：電機通電並主動控制的狀態，而轉速為零。</td>
</tr>
<tr>
<td>[5]</td>
<td>局部互連網絡（LIN）：主要用於汽車中電子控制單元（ECUs）之間通信的串行通信協議之一。</td>
</tr>
<tr>
<td>[6]</td>
<td>顯著極電機：一種三相無刷直流電機，其轉子具有磁各向異性，導致 d 軸和 q 軸電感（Ld ≠ Lq）之間存在差異，並且可以由於電機內部磁阻差異而產生磁阻扭矩。</td>
</tr>
<tr>
<td>[7]</td>
<td>高頻信號注入方法：一種無傳感器控制方法，其中高頻電壓（或電流）信號疊加並注入到用於驅動電機的基波波形中，以檢測轉子位置。</td>
</tr>
<tr>
<td>[8]</td>
<td>AEC-Q100：由汽車電子委員會制定的汽車電子資格標準，涵蓋汽車電子組件的可靠性和質量，特別是集成電路（IC）。</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p><strong>應用</strong></p>
<p>汽車設備</p>
<ul>
<li>電動水泵</li>
<li>電動油泵</li>
<li>電動風扇</li>
<li>電動鼓風機等。</li>
</ul>
<p><strong>特點</strong></p>
<ul>
<li>三相無刷直流電機的無傳感器控制門驅動 IC（內置充電泵電路）</li>
<li>32 位 MCU（Arm® Cortex®‑M0），工作頻率為 40 MHz（內置低速和高速振盪器）</li>
<li>內置帶 ECC 的存儲器 [9]</li>
</ul>
<p>代碼閃存：64KBytes；ROM：12KBytes；RAM：4KBytes</p>
<ul>
<li>內置用於 FOC 控制的矢量引擎（VE）和可編程電機驅動器（PMD）[10]</li>
<li>內置 1 個分流電阻電流傳感放大器 [11]、12 位 A/D 轉換器和 10 位 A/D 轉換器</li>
<li>在使用顯著極電機時，能夠實現從零速到低速操作範圍的無位置傳感器 FOC 控制。</li>
</ul>
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<th></th>
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<tbody>
<tr>
<td>備註：</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>[9]</td>
<td>內置錯誤校正碼 (ECC) 功能支持 1 位錯誤校正 (SEC) 和 2 位錯誤檢測 (DED)。</td>
</tr>
<tr>
<td>[10]</td>
<td>可編程電機驅動器：一種電機控制硬件模塊，生成脈寬調製 (PWM)，控制電流導通並檢測硬件故障，從而減少電機控制所需的處理負載。</td>
</tr>
<tr>
<td>[11]</td>
<td>1-分流電阻電流感應放大器：通過電流感應分流電阻和電流感應放大器間接估算電機電流。</td>
</tr>
</tbody>
</table>
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<th></th>
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</tr>
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<tbody>
<tr>
<td><strong>主要規格</strong></td>
<td></td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>部件編號</td>
<td>TB9M030FG</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>支持的電機</td>
<td>三相無刷直流電機</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>主要功能</td>
<td>1-分流電阻電流感應放大器，<br/>無傳感器 FOC 控制和方波控制硬件 (VE, PMD, ENC[12]) <br/>LIN 物理層：1 通道（僅響應器）</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>通信方式</td>
<td>可選擇 LIN 通信 / PWM 通信 [13]，UART，SPI</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>主要錯誤檢測</td>
<td>欠壓檢測 (Vcc (生成的 5V))，<br/>過壓檢測 (Vdd (生成的 1.5V))，<br/>熱關斷，過流檢測，<br/>外部功率 MOSFET 的開路/短路故障檢測等。</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>絕對 <br/>最大 <br/>額定值</td>
<td>電源電壓 <br/>Vbat (V)</td>
<td>-0.3 到 +40</td>
</tr>
<tr>
<td>工作 <br/>範圍</td>
<td>電源電壓 <br/>Vbat (V)</td>
<td>6 到 18</td>
</tr>
<tr>
<td>工作温度 <br/>Topr (°C)</td>
<td>Ta=-40 到 +150</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>Tj=-40 到 +175</td>
<td></td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>封裝</td>
<td>名稱</td>
<td>P-HTQFP48-0707-0.50-002</td>
</tr>
<tr>
<td>尺寸 (mm)</td>
<td>典型</td>
<td>9.0×9.0</td>
</tr>
<tr>
<td>可靠性</td>
<td>AEC-Q100 (等級 0) 認證</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>大規模生產</td>
<td>2027 年 1 月（計劃）</td>
<td></td>
</tr>
</tbody>
</table>
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<thead>
<tr>
<th></th>
<th></th>
</tr>
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<tbody>
<tr>
<td>備註：</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td>[12]</td>
<td>編碼器輸入電路 (ENC)：接收來自編碼器的信號以檢測電機的運行狀態，包括位置、速度和旋轉方向。</td>
</tr>
<tr>
<td>[13]</td>
<td>PWM 通信：一種通信方式，其中脈寬調製 (PWM) 信號的佔空比（脈衝寬度）作為模塊之間通信的主要信息。</td>
</tr>
</tbody>
</table>
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<p>TB9M030FG</p>
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<p>Analog Devices</p>
<p>* Arm 和 Cortex 是 Arm Limited（或其子公司）在美國和/或其他地方的註冊商標。</p>
<p>* SmartMCD™ 是東芝電子設備與存儲公司（Toshiba Electronic Devices &amp; Storage Corporation）的商標。</p>
<p>* 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。</p>
<p>* 本文檔中的信息，包括產品價格和規格、服務內容和聯繫信息，在公告日期是最新的，但如無事先通知可能會有所變更。</p>
<p><strong>關於東芝電子設備與存儲公司</strong></p>
<p>東芝電子設備與存儲公司是先進半導體和存儲解決方案的領先供應商，憑藉超過半個世紀的經驗和創新，為客户和商業夥伴提供卓越的分立半導體、系統 LSI 和 HDD 產品。</p>
<p>其全球 17,000 名員工共同致力於最大化產品價值，並促進與客户的緊密合作，共同創造價值和新市場。公司期待着為全球人民建設和貢獻更美好的未來。</p>
<p>瞭解更多信息，請訪問 https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html</p>
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<p>來源：東芝電子設備與存儲公司</p>

東芝

<p>東芝已開始發運其新款 “TB9M030FG” 電機控制設備的工程樣品，該設備是 “SmartMCD™” 系列的一部分。該產品集成了微控制器和電機驅動器，採用無傳感器控制技術，適用於三相無刷直流電機的低速運行。它專為汽車應用設計，有助於電子控制單元（ECU）的小型化並減少組件數量。TB9M030FG 符合 AEC-Q100 汽車標準，旨在提高電機控制效率和車輛的靜音運行</p>

東芝開始發運新 “SmartMCD™” 系列產品的樣品，該產品集成了微控制器和電機驅動器