Toshiba inicia el muestreo de un controlador de motor integrado

Los subsistemas automotrices electrificados dependen cada vez más de arquitecturas de control de motores compactas y eficientes para gestionar bombas, ventiladores y accionamientos auxiliares. En este contexto, Toshiba Electronics Europe GmbH ha iniciado el muestreo técnico del TB9M030FG, un dispositivo SmartMCD que integra un microcontrolador y un driver de compuerta para el control de motores BLDC trifásicos.

Integración orientada a la consolidación de ECU y reducción de placa
El TB9M030FG responde a la creciente necesidad de reducir la complejidad de las unidades de control electrónico (ECU) y el tamaño de las placas en sistemas de vehículos. Al combinar un microcontrolador de 32 bits, circuitos de driver de compuerta, un transceptor LIN y funciones de alimentación en un único encapsulado, el dispositivo reduce el número de componentes y simplifica el diseño del sistema.

El componente está calificado según el estándar AEC-Q100 y se presenta en un encapsulado compacto QFP48 de 9 mm × 9 mm, adecuado para diseños automotrices con limitaciones de espacio como bombas de agua eléctricas, bombas de aceite, ventiladores de refrigeración y sopladores HVAC.

Arquitectura integrada de procesamiento y accionamiento
En su núcleo, el dispositivo integra un microcontrolador basado en Arm^® Cortex^®-M0 con 64 KB de memoria flash, 12 KB de ROM y 4 KB de RAM. El driver de compuerta integrado controla MOSFETs de potencia de canal N externos para operar motores BLDC trifásicos.

La inclusión de una interfaz LIN permite la comunicación dentro de redes automotrices, mientras que el sistema de alimentación integrado admite funcionamiento directo desde la batería del vehículo. Esta arquitectura facilita su uso en nodos de control distribuidos dentro de un automotive data ecosystem más amplio.

FOC sin sensores para control a baja velocidad
El dispositivo está diseñado para control vectorial sin sensores (FOC), especialmente en condiciones de baja velocidad donde la detección de la posición del rotor resulta compleja. Un control preciso en el arranque y a bajas velocidades es esencial para aplicaciones que requieren entrega de par estable y menor ruido acústico.

Toshiba integra un coprocesador Vector Engine para acelerar los cálculos de FOC, lo que permite ciclos de control más cortos y reduce la carga de la CPU y la complejidad del software. Esto posibilita una ejecución más eficiente de los algoritmos de control de motores en entornos embebidos con recursos limitados.

Enfoque alternativo para la estimación de la posición del rotor
El TB9M030FG admite control vectorial sin sensores utilizando la anisotropía magnética del motor (Ld ≠ Lq) en motores síncronos de imanes permanentes, incluidas configuraciones BLDC trifásicas. Este método genera par de reluctancia a partir de diferencias en las propiedades magnéticas del rotor.

A diferencia de las técnicas de inyección de alta frecuencia, que superponen señales para estimar la posición del rotor, este enfoque evita la inyección armónica, reduciendo el ruido y permitiendo un funcionamiento más silencioso del motor. El resultado es un mejor rendimiento en aplicaciones donde el comportamiento acústico y la precisión de control son críticos.

Expansión de plataformas integradas de control de motores
La introducción del TB9M030FG refleja tendencias más amplias en la electrónica automotriz hacia una mayor integración y una reducción de la complejidad del sistema. Al consolidar funciones de control, comunicación y gestión de energía, estos dispositivos permiten enfoques de diseño escalables en múltiples subsistemas del vehículo.

Se espera que la cartera SmartMCD de Toshiba continúe ampliándose con soluciones integradas adicionales orientadas a reducir el número de componentes y permitir arquitecturas automotrices más compactas.

Editado por Aishwarya Mambet, editora de Induportals, con asistencia de IA.

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