基于Toshiba TC9061FNG 的3相 Sensor-less BLDC Motor Pre-Driver 应用于汽车水冷式冷却系统方案

汽车中最浅显、常见的改动是针对引擎室的冷却系统。尤其是发动机工作时,发动机内部的温度将高达上千摄氏度的温度,如果没有冷却系统进行冷却,发动机的零部件将因温度过高而受损,尤其是直接与高温气体接触的零件,会因受热膨胀影响正常的配合间隙,导致运动件受阻甚至卡死。
目前冷却系统的分类可分为气冷式与水冷式, 但气冷式虽有成本低重量较轻保养容易等优点, 但冷却效果较差却是不争的事实, 所以在近年来就流行水冷式冷却系统. 冷却作用稳定有效率, 引擎噪音小等优点, 已渐渐成为新一代冷却系统之主流。TB9061AFNG的关键技术是可以在不使用微控制器和霍尔传感器的情况下控制泵控制单元。这消除了为电子控制单元(ECU)开发软件或减少开发工作量的需求。此外,由于省去霍尔元件等因素减少了部件数量,有助于减少ECU板的尺寸,也让整体的BOM Cost down的优势更为提升, 这些优势相较传统式电机控制需要ECU与霍尔元件来的更加显著, 并且东芝车用规格的"Target failure detection rate" (目标故障检试率) 已经达到ISO26262 functional safety ASIL-D等级, 可适用于安全敏感车规应用等技, 进而更加提升了整体竞争力。东芝为泵控制单元设计的半导体器件可承受发动机舱内高达125℃的高温环境; 而东芝广泛的微控制器单元(MCU)组合,电机控制驱动器(MCD),智能功率器件(IPD)可为车用客户需求提供最佳的电机控制解决方案。

场景应用图

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产品实体图

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展示版照片

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方案方块图

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TB9061AFNG Target Application

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Target Before Market applications

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TB9061AFNG 之无 MCU与无霍尔感测元件之差异图示

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传统式Pre-Driver与TB9061AFNG之差异图示

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核心技术优势

 使用东芝独特内置的数位逻辑IP  外部MOSFET配置且无电荷泵电路, 使线路更简单, 也更节省PCB周边零件  相对应于PWM输入控制和DC输入控制  内置汽车失步同步控制功能  各种内置的异常检测功能 (过温, 过电压, 过电流)  通过AEC-Q100 认证

方案规格

 三相全波无传感器驱动器  PWM斩波器驱动  外部P-ch / N-ch MOSFET驱动输出(3相6输出),(输出PWM动态范围扩展)  适合PWM输入和DC输入控制  旋转方向:CW / CCW  低驱动器输出的PWM控制  内置8位AD转换器  内置3通道比较器,用于检测感应电压(独立三相输入)  内置过流检测器:检测两个值(限流器/过流检测)  内置失步同步检测和自动重启控制(改进启动)  5.12 MHz振荡器,用于参考时钟  内置5V恒压电路  工作温度范围:-40至125°C  迷你扁平封装:SSOP-24pin(引脚间距:0.65 mm)

技术文档

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