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Toshiba stellt einen Mikrocontroller mit integriertem Gate-Treiber für Antriebssteuerungen vor

30 November 2015

Hocheffiziente BLDC Motorsteuerung für Kleingeräte durch winzigen Mikrocontroller möglich

Toshiba stellt einen Mikrocontroller mit integriertem Gate-Treiber für Antriebssteuerungen vor

Toshiba Electronics Europe erweitert seine TX03-Serie  von ARM® Cortex®-M3-basierten Mikrocontrollern (MCUs) um den TMPM37AFSQG. Dies ist die weltweit kleinste[1] MCU zur Vektorregelung[2] von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) basierend auf Toshibas Vector Engine Plus (VE+)[3] Coprozessor mit integrierten Gate-Treibern[4].
 

Die 3-phasige Treiberstufe des TMPM37AFSQG kann MOSFETs am PWM-Ausgang direkt ansteuern. Der Mikrocontroller eignet sich besonders für die Steuerung von kleinen bis mittlereren Motoren, z.B. in Lüftern, Gebläsen, Pumpen oder batteriebetriebenen Geräten. Die Betriebsspannung des MCU-Cores wird dabei über die Versorgungsspannung der Treiberstufe bereitgestellt. Damit genügt eine einzige Spannungsversorgung für den gesamten Baustein[5].
 

Die MCU basiert auf einem ARM Cortex-M3 Core, der mit bis zu 40MHz Taktfrequenz betrieben werden kann und der Toshiba Vector Engine Plus für die Berechnung der feldorientierten Regelung. Damit ermöglicht der TMPM37AFSQG eine hocheffiziente, vibrations- und geräuscharme Antriebssteuerung und somit verbesserte Motorleistung bei minimalem Entwicklungsaufwand.
 

Ebenfalls integriert sind ein 12-Bit-A/D-Wandler, ein Operationsverstärker für die Strommessung über einen Shunt-Widerstand[6] sowie ein Komparator[7] zum Schutz vor Überstrom. Alle Funktionen stehen im kleinen 5x5mm VQFN32-Gehäuse mit 0,5mm Pin-Abstand zur Verfügung, wodurch der Platzbedarf der MCU minimiert wird.
 

Erste Muster der neuen MCU stehen ab Mitte Januar 2016 zur Verfügung.
 

Anmerkungen:

[1]: Basierend auf Mikrocontrollern mit ARM® Cortex®-M3 Core, Vektor-Engine und Treiber. Untersuchung durch Toshiba. Stand: 30. November 2015.

[2]: Vektorregelung: fortschrittliche Technik zur effizienten Regelung der Motordrehzahl von niedrigen bis hohen Drehzahlen

[3]: Vector Engine Plus: Toshibas Original-Coprozessor für die Vektorregelung, welcher unabhängig von der Mikrocontroller-CPU arbeitet

[4]: Treiber: erforderlich zur Ansteuerung von Leistungselektronik-Bauelementen wie FETs, MOSFETs oder IGBTs

[5]: Der Betrieb an einer einzigen Versorgungsspannung ist möglich, wenn die Betriebsspannung des Treibers UM=12V beträgt. Wird der Treiber mit UM=24V betrieben, muss die 5V-Betriebsspannung der MCU extern bereitgestellt werden.

[6]: Shunt-Widerstand: Ein Serienwiderstand zur Strommessung

[7]: Komparator: Ein Baustein, der zwei Spannungen oder Ströme vergleicht

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