基於Toshiba TC9061FNG 的3相 Sensor-less BLDC Motor Pre-Driver 應用於汽車水冷式冷卻系統方案

汽車中最淺顯、常見的改動是針對引擎室的冷卻系統。尤其是發動機工作時,發動機內部的溫度將高達上千攝氏度的溫度,如果沒有冷卻系統進行冷卻,發動機的零部件將因溫度過高而受損,尤其是直接與高溫氣體接觸的零件,會因受熱膨脹影響正常的配合間隙,導致運動件受阻甚至卡死。
目前冷卻系統的分類可分為氣冷式與水冷式, 但氣冷式雖有成本低重量較輕保養容易等優點, 但冷卻效果較差卻是不爭的事實, 所以在近年來就流行水冷式冷卻系統. 冷卻作用穩定有效率, 引擎噪音小等優點, 已漸漸成為新一代冷卻系統之主流。TB9061AFNG的關鍵技術是可以在不使用微控制器和霍爾傳感器的情況下控制泵控制單元。這消除了為電子控制單元(ECU)開發軟件或減少開發工作量的需求。此外,由於省去霍爾元件等因素減少了部件數量,有助於減少ECU板的尺寸,也讓整體的BOM Cost down的優勢更為提升, 這些優勢相較傳統式電機控制需要ECU與霍爾元件來的更加顯著, 並且東芝車用規格的"Target failure detection rate" (目標故障檢試率) 已經達到ISO26262 functional safety ASIL-D等級, 可適用於安全敏感車規應用等技, 進而更加提升了整體競爭力。東芝為泵控制單元設計的半導體器件可承受發動機艙內高達125℃的高溫環境; 而東芝廣泛的微控制器單元(MCU)組合,電機控制驅動器(MCD),智能功率器件(IPD)可為車用客戶需求提供最佳的電機控制解決方案。

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►TB9061AFNG Target Application

►Target Before Market applications

►TB9061AFNG 之無 MCU與無霍爾感測元件之差異圖示

►傳統式Pre-Driver與TB9061AFNG之差異圖示

►核心技術優勢

 使用東芝獨特內置的數位邏輯IP  外部MOSFET配置且無電荷泵電路, 使線路更簡單, 也更節省PCB周邊零件  相對應於PWM輸入控制和DC輸入控制  內置汽車失步同步控制功能  各種內置的異常檢測功能 (過溫, 過電壓, 過電流)  通過AEC-Q100 認證

►方案規格

 三相全波無傳感器驅動器  PWM斬波器驅動  外部P-ch / N-ch MOSFET驅動輸出(3相6輸出),(輸出PWM動態範圍擴展)  適合PWM輸入和DC輸入控制  旋轉方向:CW / CCW  低驅動器輸出的PWM控制  內置8位AD轉換器  內置3通道比較器,用於檢測感應電壓(獨立三相輸入)  內置過流檢測器:檢測兩個值(限流器/過流檢測)  內置失步同步檢測和自動重啟控制(改進啟動)  5.12 MHz振盪器,用於參考時鐘  內置5V恆壓電路  工作溫度範圍:-40至125°C  迷你扁平封裝:SSOP-24pin(引腳間距:0.65 mm)

技術文檔

類型標題檔案
硬件Power Test Report
硬件BOM
硬件Datasheet
硬件Circuit