Der TB9M030FG von Toshiba Electronics ist ein AEC-Q100-konformes SoC, das einen Mikrocontroller (MCU) und einen Gate-Treiber auf einem Chip vereint. Das Bauteil gehört zur SmartMCD-Familie und eignet sich für die sensorlose feldorientierte Regelung (FOC) von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) in Lüfter- und Gebläseanwendungen sowie in Wasser- und Ölpumpen mit niedriger Drehzahl.
Der TB9M030FG verfügt über einen 32-Bit-Arm-Cortex-M0-Kern, 64 kB Flash-Speicher sowie zusätzlich 12 kB ROM und 4 kB RAM. Der Gate-Treiber steuert die N-Kanal-Leistungs-MOSFETs bei dreiphasigen BLDC-Motoren. Der SmartMCD verfügt außerdem über einen LIN-Transceiver (Local Interconnect Network) und ein Stromversorgungssystem, das einen direkten Anschluss an die 12-V-Spannungsebene des Fahrzeugs erlaubt. Das hochintegrierte Bauteil ist in einem QFP48-Gehäuse mit den Maßen 9 × 9 mm² (typ.) untergebracht.
Das SoC enthält zudem den von Toshiba entwickelten Vektor-Engine-Coprozessor. Dieser erlaubt sehr kurze FOC-Zykluszeiten, verringert die CPU-Auslastung und reduziert die Größe von Softwareprogrammen in Anwendungen zur Motorsteuerung. Die sensorlose Steuerungstechnik ermöglicht darüber hinaus eine positionsgesteuerte FOC-Regelung vom Stillstand bis in den niedrigen Drehzahlbereich, wenn sie mit optimierten PM-Synchronmotoren verwendet wird. Dabei handelt es sich um dreiphasige BLDC-Motoren mit magnetischer Anisotropie im Rotor (Ld ≠ Lq). Aufgrund von Unterschieden in der magnetischen Reluktanz innerhalb des Motors kann ein Reluktanz-Drehmoment erzeugt werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Hochfrequenz-Einspeisung, bei der das Spannungs- (oder Strom-) Signal überlagert und in den Motor eingespeist wird, um die Rotorposition zu erfassen, eliminiert dieser Ansatz die durch die Einspeisung von Oberschwingungen verursachte Geräuschentwicklung, sodass der Motor leiser läuft.
Toshiba hat die Verfügbarkeit von Entwicklungsmustern ohne Datumsangabe angekündigt. (jr)
