Negli ultimi anni, questi sistemi automobilistici sono diventati sempre più elettrificati e i motori utilizzati devono raggiungere una maggiore efficienza, livelli di rumorosità inferiori e dimensioni più compatte. Inoltre, con l'aumento del numero di centraline elettroniche (ECU) installate, la riduzione del numero di componenti e la minimizzazione dello spazio occupato sulla scheda sono diventate sempre più importanti. Nel complesso, queste tendenze stanno alimentando una crescente domanda di dispositivi altamente integrati che combinano un microcontrollore (MCU) e un gate controller per il controllo del motore.
Il controllo senza sensori dei motori BLDC trifase presenta delle difficoltà nel rilevare con precisione la posizione del rotore a basse velocità, creando una forte domanda di tecnologia FOC (Full Operational Control) senza sensori ad alte prestazioni, in grado di fornire un controllo stabile dal punto di stallo. Il TB9M030FG integra una MCU a 32 bit con core Arm® Cortex®-M0, 64 kB di memoria flash, ulteriori 12 kB di ROM e 4 kB di RAM. Il driver di gate controlla e pilota i MOSFET di potenza a canale N per il funzionamento del motore BLDC trifase. Il prodotto include anche un transceiver di rete LIN (Local Interconnect) e un sistema di alimentazione in grado di funzionare a livelli di tensione tipici delle batterie per autoveicoli.
Questo componente altamente integrato è alloggiato in un piccolo package QFP48, con dimensioni tipiche di 9 mm × 9 mm, consentendo agli ingegneri di progettare sistemi più compatti e ridurre il numero di componenti. Il prodotto incorpora anche il coprocessore Vector Engine di Toshiba, che supporta tempi di ciclo FOC brevi, riducendo il carico di lavoro della CPU e le dimensioni del programma software nelle applicazioni di controllo motore. Inoltre, l'innovativa tecnologia di controllo senza sensori di Toshiba consente il controllo di posizione FOC da velocità zero fino alla gamma di basse velocità se utilizzato con motori sincroni PM ottimizzati, ovvero motori BLDC trifase con anisotropia magnetica nel rotore (Ld ≠ Lq), che consente la generazione di coppia di riluttanza grazie alle differenze di riluttanza magnetica all'interno del motore.
Rispetto al metodo convenzionale di iniezione ad alta frequenza, in cui un segnale di tensione (o corrente) viene sovrapposto e iniettato nel motore per rilevare la posizione del rotore, questo approccio elimina il rumore causato dall'iniezione di armoniche e si traduce anche in un funzionamento più silenzioso del motore. Ciò consente un controllo del motore più avanzato e sofisticato, rendendo il prodotto adatto a un'ampia gamma di applicazioni per motori automobilistici.
