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The Journey of Motor Control

The Journey of Motor Control力求突出东芝的核心竞争力,及其40年来采用驱动IC和MCU提供极具竞争力的集成式电机控制解决方案的丰富经验。东芝矢量引擎嵌入式MCU的主要优势在于提升性能、降低成本和简化软件设计。东芝产品涵盖机器人、工业和车载等领域解决方案所需的电源和绝缘模块,同时为客户提供一站式采购体验,帮助他们采购所有需要的东芝元器件。

The Journey of Motor Control - 演示
The Journey of Motor Control - 演示

机器人

无人搬运车参考模型:Automatic Guided Vehicle Reference Model(AGV)

无人搬运车图
无人搬运车演示

用于3相电机驱动的逆变器和用于直流无刷伺服电机控制器的MCU

  • 用于三台3相直流无刷电机的逆变器,每台电机功率高达750W
  • AGV通过三个直径为203mm的全向轮实现移动
  • 使用红外线传感系统实现线路跟踪

主要产品:

U-MOSX-H TPH2R408QM MOSFET

TMPM4KQFDFG 160MHz电机MCU

东芝SCiBTM电池

 特性 优势 好处
  • 超低导通电阻MOSFET
  • 内置磁场定向控制(FoC)加速器的MCU
  • 低驱动损耗(RDS(ON)×Qg)和低开关损耗(RDS(ON)×QSW
  • 通过霍尔传感器、旋转变压器或旋转编码器实现对三台3相无刷直流电机的控制
  • 高效率节能逆变器
  • 高精度伺服电机控制,采用单一MCU实现三通道控制
自动搬运车—电路板图
自动搬运车—电路板图

多通道电机控制的伺服驱动器参考模型

三轴控制演示模型
三轴控制演示模型

机械桥臂演示系统

  • 由单一MCU控制三台电机,实现机械桥臂移动
  • 由逆变器驱动3相无刷直流电机,达200W功率级

主要产品:

TMPM4KNFDFG电机MCU(160MHz)

U-MOS IX TPW3R70APL低压MOSFET

M4K电机控制MCU系列

TLP2370光耦TCR3DM33 LDOTC7QPB9307FK电平转换器

 

更多内容:

伺服驱动参考资料

低压降稳压器资料

矢量引擎资料

 

 特性 优势 好处
  • MCU含内置矢量引擎(VE)、PWM、ADC和编码器接口
  • 超低RDS(ON),仅3.7mΩ
  • 通过单一MCU实现最多3台直流无刷伺服电机的矢量控制
  • 灵活的模块化平台
  • 高效、高精度电机控制解决方案,可快速启动高级伺服电机控制系统
伺服驱动参考模型
伺服驱动参考模型

工业

有刷电机驱动器—低待机能耗

有刷电机控制演示
有刷电机控制演示

超低待机耗电量

  • 待机电流仅1µA
  • 运行工作电压范围较宽,低至44.5V
  • 由于采用行业标准封装和引脚,支持多产品采购策略

主要产品:

TB67H450FNG

TB67H451FNG

特性 优势 好处
  • 自控式绝缘稳压器
  • 工作电压范围较宽
  • 行业标准封装和引脚
  • 超低待机电流,仅1µA
  • 待机模式实现自动控制
  • 可在仅4.5V电压下运行
  • 可重复使用现有电路板和电路
  • 电池寿命延长
  • 缩减开发的精力和成本
  • 可用于USB功率器件
  • 支持多产品采购策略

直流无刷电机控制

服务器风扇演示
服务器风扇演示

通过闭环控制实现转速恒定

  • 可快速调节因电源电压和转矩负载变动导致的转速波动
  • 由于嵌入非易失性存储器,无需外部MCU
  • 无需开发速度控制软件

主要产品:

TC78B027FTG

TC78B025FTG

特性 优势 好处
  • 闭环速度控制
  • 嵌入式非易失性存储器
  • 超前角自动优化
  • 支持1台和3台霍尔传感器电机
  • 集成功率级或外置功率级
  • 旋转速度最高达1万RPM
  • 无需开发控制软件
  • 无需外置MCU
  • 整个转速范围内耗电量最多降低20%
  • 只需初始优化超前角
  • 可扩展功率级
  • 任务关键型应用的理想选择,例如要求冷却性能恒定的应用
  • 缩减开发时间和成本
  • 缩减物料清单成本
  • 环保
  • 加快市场投放时间

智能相位控制的优势

智能相位控制的优势可检测电机电流相位,然后回馈数据,实现自动超前角控制。如果电机应用中有传感器,霍尔信号的相位可自动调节,从而与电机驱动电流的相位匹配。
无论电机的转速、负载转矩和供电电压如何,均可实现高效运转。智能相位控制的优势还有助于减少实现超前角调节所需的外部零件数量。

步进电机控制

主动增益控制演示
主动增益控制演示

通过主动增益控制(AGC)实现能效优化

  • 电机电流最高减少48%
  • 防止失速和步进损失
  • 电机和控制器产生的热量大幅降低*1
注:*1:在东芝的试验中,芯片温度可降低30°C

 

主要产品:

TB67S128FTG

步进电机驱动IC概述

更多内容:

TB67S128FTG新闻

主动增益控制资料

特性 优势 好处
  • 128微步
  • 主动增益控制(AGC)*1
  • 高级动态混频器衰减(ADMD)*2
  • 超静音运行
  • 减少震动
  • 极高能效
  • 减少热量产生
  • 防止失速和步进损失
  • 高转速
  • 无需分流电阻
  • 高精度电流测量
  • 提升用户体验
  • 减少能源成本
  • 环保
  • 延长电机寿命
  • 减少冷却的成本和精力
  • 高可靠性
  • 支持新的使用情景
  • 缩减物料清单成本

*1) 主动增益控制可优化驱动电流,以满足转矩要求。这是东芝用于防止失速,节约电能的技术。
*2) 高级动态混合衰减可自动优化快衰减和慢衰减模式的开关控制,从而确保高速旋转。这是东芝公司原创的混合衰减技术。

车载

步进电机驱动器—平视显示器后视镜控制

平视显示器电机控制演示
平视显示器电机控制演示

步进电机驱动器

  • 投影机投射平视显示器典型数据内容
  • 投射的光束反射到一个朝上的屏幕上
  • 后视镜采用步进电机控制,通过上/下控制移动数据内容

主要产品:

TB9120FTG

更多内容:

步进电机驱动器资料

特性 优势 好处
  • 最多产生32微步
  • 提供1A输出功率
  • 提供失速检测功能
  • 低导通电阻(0,7Ohm)
  • 无需外部稳压器
  • 支持高达125°C的高温工作温度
  • 散热良好
  • 电机静音运行和高精度定位
  • 降低物料清单成本
  • 简单的散热设计

50A半桥式电机控制器——汽车尾箱门升降器

汽车尾箱门升降器演示
汽车尾箱门升降器演示

内置电机控制IC和MOSFET的多芯片封装(MCP)

  • 后挡板由东芝MCP器件直接控制
  • 后挡板卡住时可检测到过电流
  • 电机电流通过屏幕实现可视化

主要产品:

TB9111FTG

 

 特性 优势 好处
  • 50A级集成半桥(P沟道和N沟道MOSFET)电机控制器

  • 片上温度测量和先进的摆率控制

  • 小型48引脚VQFN封装

  • 支持高达125°C的环境温度
  • 有助于减少外部元器件的使用
  • 卓越的EMI性能实现更简洁的系统设计
  • PCB尺寸小      

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