東芝電子元件及存儲裝置株式會社（“東芝”）今日宣布，已開始提供“TB9M040FTG”的工程樣品。TB9M040FTG是一款內置功率MOSFET，用于3相直流無刷電機驅動的電機控制器件。作為東芝“SmartMCD?”^[1]電機控制器件系列的最新成員，TB9M040FTG集成了微控制器（MCU）與電機驅動電路，可直接驅動3相直流無刷電機，適用于控制車載設備中使用的小型電機。

隨著車輛可動部件電動化持續推進，用于電動閥門、暖通空調（HVAC）系統中的風門／擋板／翻板，以及進氣格柵百葉（grille shutter）^[2]（圖1）等應用的小型3相直流無刷電機需求不斷增長。這也帶動了對更少器件與更小型電子控制單元（ECU）的需求，以及對磁場定向控制（FOC）^[3]支持功能與無感控制能力的需求，這些功能可實現更高級的電機控制并降低CPU負載。

圖1. 小型車載3相直流無刷電機的主要應用位置

TB9M040FTG集成了MCU（Arm^? Cortex^? M23內核）、閃存、可直接驅動3相直流無刷電機的電機驅動電路、可用于電源的高邊驅動電路、本地互連網絡（LIN）^[4]收發器，以及可在車載電池電壓等級下工作的電源系統，并全部封裝于小型VQFN36封裝（6mm×6mm（典型值））中（圖2）。該器件還集成了采用東芝專有硬件的矢量引擎（VE），可在采用FOC控制的電機應用中降低CPU負載，并有助于縮小軟件程序體積。

圖2. 基于TB9M040FTG的電機控制系統 

此外，TB9M040FTG還具備反電動勢（BEMF）^[5]檢測功能，可實現無感的方波控制。

這些特性結合在一起，可在實現高級且復雜的電機控制的同時，幫助車載設備實現小型化并減少元器件數量；TB9M040FTG可支持廣泛的小型車載電機應用，并通過與ECU的LIN通信，實現車載系統內小型電機的控制。 

東芝將持續擴充配備車載系統電機驅動所需功能的SmartMCD?系列產品線，并為車載系統的小型化與降低元器件數量做出貢獻。

? 應用：

車載設備

- 小型直流無刷電機應用，例如電動閥門、HVAC風門／擋板／翻板，以及進氣格柵百葉

? 特性：

- 集成面向3相直流無刷電機的電機驅動電路，可直接驅動3相直流無刷電機（內置電機驅動MOSFET）

- 32位MCU（Arm^? Cortex^? M23），工作頻率：40MHz（內置低速與高速振蕩器）

- 內置帶ECC的存儲器（SEC/DED^[6]）

代碼閃存：80KB，SRAM：4KB

- 內置用于FOC控制的矢量引擎（VE）以及可編程電機驅動器（PMD）^[7]

- 內置1分流電阻電流檢測放大器^[8]，與12位A/D轉換器

- 單通道高邊驅動電路，可為霍爾效應傳感器IC等器件供電

- 通信接口：LIN、UART（與LIN復用）和SPI

- 符合AEC Q100^[9] 0級

- 符合ASIL B^[10]

? 主要規格：

注：

[1]SmartMCD?：東芝電子元件與存儲裝置株式會社開發的車載電機控制驅動IC（MCD）系列，將電機驅動電路與微控制器集成在單一器件中。

[2]進氣格柵百葉：安裝在車輛前部格柵后方的百葉／風門機構，可根據行駛狀態自動開閉。

[3]磁場定向控制（FOC）：一種典型的矢量控制方法（將電機轉矩與磁通作為正交分量分別獨立控制的控制方法）。該方法使用電機旋轉參考系（dq坐標系）分別獨立控制磁通分量（d軸）與轉矩分量（q軸）。

[4]本地互連網絡（LIN）：一種串行通信協議，主要用于車輛中電子控制單元（ECU）之間的通信。

[5]反電動勢（BEMF）：電機轉動時在繞組中感應產生的電壓，由轉子磁場切割繞組而形成，其方向與外加電壓相反。

[6]內置ECC（糾錯碼）功能支持1位糾錯（SEC）與2位錯誤檢測（DED）。

[7]可編程電機驅動器（PMD）：面向電機控制的硬件模塊，可在硬件中執行PWM（脈寬調制）生成、電流導通控制以及故障檢測，從而降低電機控制所需的處理負載。

[8]1分流電阻電流檢測放大器：通過電流檢測分流電阻與電流檢測放大器間接估算電機電流。

[9]AEC Q100：由汽車電子委員會（AEC）制定的汽車電子器件認證標準，涵蓋汽車電子部件（尤其是集成電路IC）的可靠性與質量要求。

[10]ASIL（汽車安全完整性等級）：基于ISO 26262功能安全標準，用于表示汽車功能安全等級的指標。ASIL-B代表中等安全要求等級，高于ASIL-A，適用于功能故障可能對人身安全或車輛造成一定程度影響的情況。

[11]編碼器輸入電路（ENC）：接收編碼器信號以檢測電機運行狀態（包括位置、轉速與旋轉方向）的電路。