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Toshiba Electronics Europe GmbH (« Toshiba ») a lancé un circuit intégré de commande de moteur qui met en oeuvre un pilote de grille et un coeur de CPU, accompagnés d’un ensemble complet de fonctionnalités et de capacités pour permettre de piloter plus efficacement les moteurs DC sans balais (brushless DC, BDLC) triphasés et les moteurs synchrones à aimants permanents (permanent magnet synchronous motors, PMSM). En mettant l’accent sur les performances, la flexibilité et la facilité d’intégration, le TB9M003FG est le premier composant de la famille Smart Motor Control Driver (SmartMCD™) de Toshiba. Les applications typiques comprennent les pompes électriques, les ventilateurs, le contrôle de l’habitacle et les systèmes de gestion thermique dans l’industrie automobile.

Le SmartMCD TB9M003FG utilise la technologie avancée de traitement à signaux mixtes de Toshiba, combinant un processeur Arm® Cortex®-M0 avec un coprocesseur de moteur vectoriel et des pré-pilotes pour contrôler les MOSFET à canal N B6 externes. Ce niveau d’intégration du dispositif, qui est logé dans un boîtier HTQFP48 amélioré thermiquement mesurant 9,0 mm × 9,0 mm, permet de créer des systèmes de moteur BLDC de 30 à 1 000 W plus petits, plus simples et moins coûteux. Le composant se connecte directement à la batterie et au bus du réseau local d’interconnexion (local interconnect network, LIN), qui dispose d’une fonction de réveil intégrée pour un fonctionnement et une communication économes en énergie.

Le coprocesseur du moteur vectoriel mis en oeuvre permet un contrôle précis orienté champ, ce qui est essentiel pour un contrôle efficace du moteur, en particulier dans les applications nécessitant un contrôle précis du positionnement, du couple ou de la vitesse. Il accélère les opérations mathématiques nécessaires et réduit la charge sur le processeur. La fréquence PWM à grande vitesse et les algorithmes de contrôle avancés contribuent à un fonctionnement fluide et silencieux, réduisant les vibrations et le bruit. Des caractéristiques telles que la mesure sans capteur à 1 shunt, le nombre minimisé de composants et la taille réduite du code de programme contribuent à diminuer les coûts globaux du système.

La plage de températures de fonctionnement (Ta) du composant qualifié AEC-Q100 (grade 0) est comprise entre -40 °C et +150 °C, garantissant ainsi sa fiabilité dans les environnements automobiles difficiles. Le SmartMCD intègre un limiteur de courant, un circuit de protection contre les surintensités, les surtensions VBAT et les dépassements thermiques, ainsi qu’un système de détection des défauts de sous-tension, de panne d’ouverture / de court-circuit du MOSFET d’alimentation externe et de surchauffe. Cela élimine le besoin pour plusieurs circuits externes, ce qui permet de réduire davantage le coût du système et d’économiser de l’espace et des efforts de conception.

L’outil PC SmartMCD Motor Studio permet de configurer facilement les paramètres, de contrôler le variateur, d’effectuer une journalisation en temps réel et d’obtenir des diagnostics par l’intermédiaire d’un UART haute vitesse. Associé à la carte SmartMCD TB9M003FG de MIKROE, il permet une évaluation rapide et facile du système ainsi que le développement et le prototypage d’applications pour moteurs BLDC. Les options de licence flexibles pour les outils de développement et les bibliothèques de logiciels du dispositif permettent aux développeurs d’accéder plus facilement à toutes les capacités du système de commande de moteur et de les mettre en oeuvre.

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