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集成嵌入式微控制器和电机驱动电路的SmartMCD™系列产品TB9M003FG
TB9M003FG专为实现车载电机系统小型化和降低成本而设计，尤其适用于车载应用中使用的3相直流无刷(BLDC)电机的水泵和油泵、风扇和鼓风机等设备。
为实现碳中和目标，汽车电气化进程正在不断加速。顺应这一趋势，车载电机系统需要紧凑和经济高效。因此，电机驱动电路作为这些系统的核心组件，也必须实现小型化和低成本。
此外，随着汽车电气化的快速发展，电气化技术也被广泛应用于动力系统以外的更多领域，以提高燃油效率并减少对环境的影响。在这些技术进展中，矢量控制（也称为磁场定向控制，FOC）作为一种关键的电机控制技术备受瞩目，其应用也日益广泛。FOC技术能够实现高扭矩、低噪音运行及高效电机控制，可显著提升电动汽车的性能。
为了满足这些市场需求，我们开发了SmartMCD™系列产品TB9M003FG，这是一款内置微控制器与电机驱动电路的集成解决方案。该产品将微控制器、电机栅极驱动电路以及电源和通信接口等外围组件集成到一块芯片中。因此，它有助于实现ECU电路板和系统的小型化，简化电路板和系统的设计，同时提升实施质量。
此外，借助东芝特有的矢量引擎（VE）技术进行矢量控制，即便是在使用紧凑型Arm® Cortex®-M0 CPU和40MHz系统时钟的情况下，TB9M003FG也能实现无传感器单电阻矢量控制（FOC）。
相较于使用三个电阻器测量电机电流的传统三电阻检测法，单电阻方法仅使用一个电阻器即可减小元件尺寸、降低成本，从而有助于实现车载电机系统的小型化和成本降低。
特性
特性说明
1.单芯片集成
传统的电机控制系统由多个分立半导体元件构成，包括微控制器、电机栅极驱动电路、电源和通信接口。TB9M003FG将所有这些元件集成到一块芯片中，有助于实现系统小型化、简化设计并提高实施质量。
2.无传感器单电阻矢量控制
2-1.采用单分流电阻器的无传感器控制：
传统系统使用霍尔传感器等传感器件检测电机角度，而本产品采用无传感器方法，根据测量到的电机电流估算电机角度。此外，传统系统使用三个单独的电阻器来测量3相电机电流，而本产品只使用一个电阻器就能实现3相电流检测。这是通过优化电机控制所用的PWM波形和电流检测时序来实现的。因此，它有助于缩减元件尺寸和成本，支持进一步实现小型化和成本降低。
2-2.东芝特有矢量引擎（VE）：
上文第2.1节所述的算法和技术已纳入东芝特有的矢量引擎（VE）中。这可支持实现原本紧凑型CPU无法在控制周期内处理的矢量控制，使得即便Arm® Cortex®-M0这类在40MHz系统时钟下运行的紧凑型CPU，也能实现先进的矢量控制。
3.软件开发包
本公司准备了软件开发所需的以下组件。
3-1.电机控制参考软件：
本公司提供的“电机控制参考软件”有助于实现客户量产产品的系统开发。它可提高软件开发效率，帮助缩短整体开发周期。
3-2.基于模型的开发（MBD）环境：
通过使用我们的“MBD开发环境”，可以借助我们的“电机控制参考软件”对系统进行仿真。
我们“基于模型的开发（MBD）环境”包括控制模型中的“硬件模块集”，它可模拟电机控制硬件的功能特性。与所提供的控制模型结合使用时，可实现近似真实硬件验证的系统仿真。
3-3.自动调试系统：
可提供一个评估套件，该套件由基于PC的工具和配备固件的控制板组成。通过这种设置，可以自动调整电机控制参数
应用
车载
- 水泵
- 油泵
- 风扇
- 鼓风机
产品规格
| 器件型号 | TB9M003FG | ||
|---|---|---|---|
| 支持电机 | 3相直流无刷电机 | ||
| 主要功能 | 栅极驱动电路、电荷泵、单电阻电流检测放大器、12位ADC、矢量引擎、可编程电机驱动电路、LIN PHY | ||
| 主要异常检测功能 | 欠压、过压、外部功率MOSFET开路／短路故障、过温 | ||
| 绝对最大额定值 | 供电电压Vbat（V） | -0.3至+40 | |
| 工作范围 | 供电电压Vbat（V） | 6至18 | |
| 工作温度Topr（℃） | Ta＝-40至150 | ||
| Tj＝-40至175 | |||
| 封装 | 名称 | P-HTQFP48-0707-0.50-001 | |
| 尺寸（mm） | 典型值 | 9.0×9.0 | |
| 可靠性 | AEC-Q100（0级）认证 | ||
相关信息
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| 器件型号 | Authorized Distributor | Stock Quantity | Date | Shopping Cart |
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* Arm和Cortex（或其子公司）在美国和／或其他国家或地区的注册商标。
* SmartMCD™是东芝电子元件及存储装置株式会社的商标。
*本文提及的公司名称、产品名称和服务名称可能是其各自公司的商标。.