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The Journey of Motor Control

東芝はモーター制御用のデバイスとして、モータードライバーIC、制御用MCUを提供しており、コアコンピタンスと40年の歴史、そして大変高い競争力を持っております。

ベクトルエンジンを搭載した制御用MCUは、価格競争力がありながらも非常に高いパフォーマンスを持っております。さらに、シンプルなソフトウェア設計をお客様に提供し、高性能モーター制御をサポートします。

東芝製品ポートフォリオは、ロボティクス、産業用、車載用のソリューション全体をサポートする電源や絶縁体等までカバーしております。 これにより、お客様は、必要なコンポーネントを東芝から手に入れることができます。

The Journey of Motor Control - Demonstrations
The Journey of Motor Control - Demonstrations

ロボティクス

無人搬送車リファレンスモデル :Automatic Guided Vehicle Reference Model (AGV)

AGVデモ
AGVデモ

3相モーター用インバーター & ブラシレスDCサーボモーター制御用MCU

  • 3相ブラシレスDCモーター用インバーター (750W(max.))
  • AGVは3つのオムニホイール(直径203mm)で動作
  • 赤外線センサーによるライントレース

Key products:

U-MOSX-H TPH2R408QM MOSFET

TMPM4KQFDFG 160MHz Motor MCU

Toshiba SCiBTM   battery

 Features Advantages Benefits
  • Ultra Low オン抵抗MOSFET
  • アクセラレーター搭載制御用MCUによりフィールド指向制御 (FoC)をサポート
  • 低ドライブ損失  (RDS (ON) × Qg) & および低スイッチング損失 (RDS (ON) × QSW)
  • ホールセンサー、リゾルバー、またはロータリーエンコーダーを搭載した3つの3相ブラシレスDCモーターを制御
  • 高効率で省エネのインバーター
  • ひとつの制御用MCUで3つのサーボモーターを正確に制御   
AGVボード
AGVボード

多チャンネルモーター制御用のサーボドライブ リファレンスモデル

3軸制御デモ
3軸制御デモ

ロボットアーム(デモシステム)

  • ひとつの制御用MCUで3つのモーターを制御し、ロボットアームを動作
  • 3相ブラシレスDCモーターをインバーターで駆動/200Wパワーステージ

Key products:

TMPM4KNFDFG Motor MCU (160MHz)

U-MOS IX TPW3R70APL low-voltage MOSFET

M4K Motor Control MCU Series

TLP2370 coupler, TCR3DM33 LDO, TC7QPB9307FK level shifter

 

Further links:

Servo Drive Reference Flyer

Low Voltage Drop-Out Regulator Flyer

Vector Engine Flyer

 

 Features Advantages Benefits
  • ベクトルエンジン(VE)、PWM、ADC、エンコーダーインターフェイスを搭載した制御用MCU
  • わずか3.7mΩのRDS(ON)
  • ひとつの制御用MCUで、最大3つのブラシレスDCサーボモーターをベクトル制御
  • フレキシブルなモジュール式プラットフォーム
  • 高効率で高精度なモーター制御ソリューションが先進サーボモーター制御システムをすばやく取り込みます。
サーボドライブリファレンスモデル
サーボドライブリファレンスモデル

産業向け

ブラシ付きモータードライバー :スタンバイ時の消費電力最小

ブラシ付きモーターコントローラーのデモ
ブラシ付きモーターコントローラーのデモ

Ultra Low スタンバイ電流

  • わずか1µA
  • 広い動作電圧範囲 (4.5V~)
  • 汎用性の高いパッケージとピン配置により、様々な製品に使用できます。

Key product:

TB67H450FNG

TB67H451FNG

 Features Advantages Benefits
  • 自動制御可能な絶縁電圧レギュレーター
  • 広い動作電圧範囲
  • 汎用性の高いパッケージとピン配列
  • わずか1µAのスタンバイ電流
  • スタンバイモードの自動制御可能
  • 4.5Vの低電圧においても動作可能
  • 既存のボード、回路の使用が可能
  • 長寿命なバッテリー
  • 開発負担とコストの削減
  • USB電源デバイスにも使用可能
  • 高い応用性

ブラシレスDCモータードライバー

サーバーファンデモ
サーバーファンデモ

クローズドループ速度制御により安定した回転速度で動作

  • 電源電圧やトルク負荷の変化によって起こる速度の揺らぎを即座に調整
  • 不揮発性メモリーの搭載により、外付けMCU不要
  • 速度制御用のソフトウェア開発は不要

Key products:

TC78B027FTG

TC78B025FTG

 Features Advantages Benefits
  • クローズドループ速度制御
  • 不揮発性メモリー搭載
  • 自動進角の最適化
  • 1および3ホールセンサーモーターに対応
  • 内部または外部パワーステージ
  • 最大数万RPMまで、一定速度での回転が可能
  • 制御用ソフトウェア開発不要
  • 外付けMCU不要
  • あらゆる速度範囲において消費電流を最大20%削減
  • 進角設定は初期のみ実施
  • スケーラブルなパワーステージ
  • 安定した冷却性能が求められるようなクリティカルなアプリケーションにも最適
  • 開発期間とコストの削減
  • 部品削減
  • 環境にやさしい
  • 市場投入までの開発期間を短縮

Intelligent Phase Control (自動位相調整機能)

モーターの電流位相を検出し、自動進角制御の情報をフィードバックします。 モーターにセンサーがある場合、ホール信号の位相はモーター駆動電流の位相と一致するように自動的に調整されます。

モーターの回転数、負荷トルク、モーター電源電圧に関係なく高効率駆動が実現されます。進角調整に必要な外付け部品の数を減らすことができます。

ステッピングモータードライバー

Active Gain Control (AGC) デモ
Active Gain Control (AGC) デモ

Active Gain Control (AGC)によるエネルギー効率の最適化

  • モーター電流を最大48%削減
  • 脱調防止
  • モーターとコントローラーにおいて大幅な熱削減*1
注*1:東芝における実験では、チップ温度が30°C低く、抑えられています。

 

Key product:

TB67S128FTG

Overview Stepping Motor Driver

Further links:

TB67S128FTG Press release

Active Gain Control Flyer

 Features Advantages Benefits
  • 1/128マイクロステップ
  • Active Gain Control (AGC)*1
  • Advanced Dynamic Mixed Decay (ADMD)*2
  • 超静音動作
  • 低振動
  • 非常に高いエネルギー効率
  • 発熱量の低減
  • 脱調防止
  • 速い回転
  • シャント抵抗が不要
  • 高精度な電流測定が可能
  • 既知の知識での取り扱いが可能
  • エネルギーコストの削減
  • 環境にやさしい
  • モーターの長寿命化
  • 高効率な冷却機能による冷却コスト&開発負担削減
  • 高効率な冷却機能による冷却コスト&開発負担削減
  • 新規アプリケーションへの応用可
  • 部品コスト削減  

*1) Active Gain Control (AGC):
必要トルクに合わせ駆動電流を最適化。脱調抑制と省電力化を実現する東芝オリジナル技術。

*2) Advanced Dynamic Mixed Decay(ADMD):
Fast Decayと Slow Decayの切り替えを自動で制御・最適化し、高速化と高効率・低騒音を実現する東芝オリジナルのMixed Decay技術

車載デバイス

ステッピングモータードライバー:ヘッドアップディスプレイミラーの位置制御

ヘッドアップディスプレイ用モーター制御 デモ
ヘッドアップディスプレイ用モーター制御 デモ

ステッピングモータードライバーIC

  • プロジェクターがヘッドアップディスプレイにコンテンツを表示します。
  • 光ビームはスクリーン上側に反射されます。
  • ステッピングモーターがミラーをコントロールすることで表示位置が上下調整されます。

Key product:

TB9120FTG

Further links:

Stepper Motor Driver Flyer

 Features Advantages Benefits
  • 1/32マイクロステップ
  • 出力電流: 1A
  • 脱調検出
  • 低オン抵抗(0.7Ω)
  • 外付け電圧レギュレーター不要
  • 125°C(max.)まで動作可能
  • 優れた放熱性
  • 静かなモーター駆動&ミラーの正確なポジショニング
  • 部品コストの削減
  • 熱設計の簡易化

50A Halfブリッジ モーターコントローラー:車載バックドアリフト用

車載バックドアリフトのデモ
車載バックドアリフトのデモ

マルチチップパッケージ(MCP)採用のモーターコントローラーICおよびMOSFET

  • バックドアが、このMCPデバイスにより制御されます。
  • バックドアが不開閉時には、過電流が検出されます。
  • モーター電流の状態はディスプレイ上で確認できます。

Key product:

TB9111FTG

 

 Features Advantages Benefits
  • 50A Halfブリッジ(PチャネルおよびNチャネルMOSFET)モーターコントローラー

  • オンチップでの温度測定可能/高度なスルーレート制御

  • 小型48ピンVQFNパッケージ

  • 広い使用温度範囲:125°C(max.)
  • 外付け部品の削減可能
  • 優れたEMI性能により、シンプルなシステム設計が可能
  • PCBスペース削減   

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