Toshiba avvia il campionamento di un controller motore integrato

I sottosistemi automobilistici elettrificati fanno sempre più affidamento su architetture di controllo motore compatte ed efficienti per gestire pompe, ventole e azionamenti ausiliari. In questo contesto, Toshiba Electronics Europe GmbH ha avviato il campionamento tecnico del TB9M030FG, un dispositivo SmartMCD che integra un microcontrollore e un driver di gate per il controllo di motori BLDC trifase.

Integrazione per consolidamento ECU e riduzione del layout
Il TB9M030FG risponde alla crescente esigenza di ridurre la complessità delle unità di controllo elettronico (ECU) e l’ingombro delle schede nei sistemi veicolari. Combinando un microcontrollore a 32 bit, circuiti driver di gate, un transceiver LIN e funzioni di alimentazione in un unico package, il dispositivo riduce il numero di componenti e semplifica la progettazione del sistema.

Il componente è qualificato secondo lo standard AEC-Q100 ed è racchiuso in un package QFP48 compatto da 9 mm × 9 mm, adatto a progettazioni automotive con vincoli di spazio come pompe elettriche dell’acqua, pompe dell’olio, ventole di raffreddamento e soffianti HVAC.

Architettura di elaborazione e pilotaggio motore integrata
Al centro del dispositivo è integrato un microcontrollore basato su Arm^® Cortex^®-M0 con 64 KB di memoria flash, 12 KB di ROM e 4 KB di RAM. Il driver di gate integrato controlla MOSFET di potenza a canale N esterni per il funzionamento di motori BLDC trifase.

L’integrazione di un’interfaccia LIN consente la comunicazione all’interno delle reti automotive, mentre il sistema di alimentazione integrato permette il funzionamento diretto dalle batterie del veicolo. Questa architettura supporta nodi di controllo distribuiti all’interno di un più ampio automotive data ecosystem.

FOC senza sensori per il controllo a bassa velocità
Il dispositivo è progettato per il controllo vettoriale senza sensori (FOC), in particolare in condizioni di bassa velocità dove il rilevamento della posizione del rotore è tipicamente complesso. Un controllo accurato all’avvio e a basse velocità è essenziale per garantire una coppia stabile e ridurre il rumore acustico.

Toshiba integra un coprocessore Vector Engine per accelerare i calcoli FOC, consentendo cicli di controllo più brevi e riducendo il carico della CPU e la complessità software. Ciò permette un’esecuzione più efficiente degli algoritmi di controllo motore in ambienti embedded con risorse limitate.

Approccio alternativo alla stima della posizione del rotore
Il TB9M030FG supporta il controllo vettoriale senza sensori utilizzando l’anisotropia magnetica del motore (Ld ≠ Lq) nei motori sincroni a magneti permanenti, incluse configurazioni BLDC trifase. Questo metodo genera coppia di riluttanza sfruttando le differenze nelle proprietà magnetiche del rotore.

A differenza delle tecniche di iniezione ad alta frequenza, che sovrappongono segnali per stimare la posizione del rotore, questo approccio evita l’iniezione armonica, riducendo il rumore e consentendo un funzionamento più silenzioso del motore. Il risultato è un miglioramento delle prestazioni nelle applicazioni sensibili al rumore e alla precisione del controllo.

Espansione delle piattaforme integrate di controllo motore
L’introduzione del TB9M030FG riflette le tendenze più ampie dell’elettronica automotive verso una maggiore integrazione e una riduzione della complessità dei sistemi. Consolidando funzioni di controllo, comunicazione e gestione dell’alimentazione, questi dispositivi supportano approcci progettuali scalabili in diversi sottosistemi del veicolo.

Il portafoglio SmartMCD di Toshiba è destinato ad ampliarsi ulteriormente con soluzioni integrate aggiuntive volte a ridurre il numero di componenti e a consentire architetture automotive più compatte.

Edito da Aishwarya Mambet, redattrice Induportals, con il supporto dell’IA.

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