Motorsteuerungen

Gesamtsystemkosten und Entwicklungsaufwand reduzieren

Toshibas Gate-Treiber-IC mit Mikrocontroller-Einheit (MCU), der SmartMCDTM TB9M003FG, ist Teil des Rutronik Produktportfolios.

Er verfügt über eine Vielzahl an Funktionen und Fähigkeiten für eine effizientere Steuerung von dreiphasigen bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) und Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM). Der TB9M003FG enthält Toshibas Vector Engine (VE), wodurch die Motorvektorsteuerung vereinfacht und die CPU entlastet wird. Davon profitieren vor allem bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) bei der Automobilanwendung. Der SmartMCDTM TB9M003FG und weitere Produkte von Toshiba Electronics Europe sind bei Rutronik erhältlich.

Der SmartMCDTM TB9M003FG setzt auf die Mixed-Signal-Prozesstechnologie von Toshiba und kombiniert eine CPU vom Typ Cortex-M0 mit einem Vektor-Engine (VE)-Coprozessor und Vorverstärkern zur Steuerung externer B6-N-Kanal-Mosfets. Diese Integrationsstufe des Geräts ermöglicht kleinere, einfachere und kostengünstigere BLDC-Motorsysteme mit 30 - 1000 W.

Angeschlossen wird das Gerät direkt an die Batterie und den LIN-Bus (Local Interconnect Network). Die integrierte Wake-up-Funktion sorgt für einen energieeffizienten Betrieb und eine energieeffiziente Kommunikation. Anwendungen, bei denen eine genaue Positionierung, Drehmoment- oder Geschwindigkeitsregelung erforderlich ist, profitieren von einer präzisen feldorientierten Steuerung dank des integrierten VE-Coprozessors.

Er beschleunigt die erforderlichen mathematischen Operationen und reduziert dieBelastung der CPU. Die schnelle PWM-Frequenz und die fortschrittlichen Steuerungsalgorithmen tragen zu einem reibungslosen und leisen Betrieb bei und reduzieren Vibrationen und Geräusche. Funktionen wie die sensorlose Messung mit einem Shunt, die reduzierte Anzahl an Komponenten und die kleinere Programmcodegröße tragen zu niedrigeren Gesamtsystemkosten bei.

Ein weiterer Vorteil: Der Gate-Treiber-IC verfügt über diverse Detektionsschaltkreise, wie z. B. Strombegrenzung, Überstrom-, VBAT-Überspannungs- und Übertemperaturschutzschaltungen sowie Fehlererkennung bei Unterspannung, offenem/kurzgeschlossenem externen Power-MOSFET und Überhitzung. Das senkt die Systemkosten und reduziert den Entwicklungsaufwand erheblich, da mehrere externe Schaltungen überflüssig werden.

Zusätzliche Benefits:

32-Bit-MCU (Arm Cortex-M0), Betriebsfrequenz: 40 MHz (integrierter Low-Speed-/High-Speed-Oszillator)
Integrierte Speicher: Flash: 64 KB, ROM: 12 KB; RAM: 4 KB
Integrierter Vektor-Engine und programmierbarer Motortreiber
Eingebauter 1-Shunt-Widerstand-Strommessverstärker, 12-Bit-A/D-Wandler und 10-Bit-A/D-Wandler
Kommunikationsmethode: LIN- und PWM-Kommunikation wählbar, UART
Betriebstemperatur (Ta): -40 °C und +150 °C
HTQFP48-Gehäuse (9,0 mm × 9,0 mm) mit thermischer Verbesserung
AEC-Q100 (Grad 0), qualifiziert für die Zertifizierung von Automobilelektronikkomponenten.