Nos últimos anos, estes sistemas automóveis tornaram-se cada vez mais eletrificados, e os motores utilizados necessitam de atingir maior eficiência, níveis de ruído mais baixos e um tamanho mais compacto. Além disso, com o aumento do número de unidades de controlo eletrónico (ECUs) instaladas, a redução do número de componentes e a minimização do espaço na placa tornaram-se cada vez mais importantes. Em conjunto, estas tendências estão a impulsionar uma crescente procura por dispositivos altamente integrados que combinam um microcontrolador (MCU) e um controlador de porta para o controlo do motor.
O controlo sem sensores de motores BLDC trifásicos apresenta desafios na deteção precisa da posição do rotor a baixas velocidades, criando uma forte procura por tecnologia FOC sem sensores de alto desempenho, capaz de proporcionar um controlo estável a partir do ponto de perda. O TB9M030FG integra um MCU de 32 bits com núcleo Arm® Cortex®-M0, 64 kB de memória flash, 12 kB adicionais de ROM e 4 kB de RAM. O driver de gate controla e aciona os MOSFETs de potência de canal N para o funcionamento do motor BLDC trifásico. O produto também apresenta um transceptor de rede de interligação local (LIN) e um sistema de alimentação que pode operar a níveis de tensão da bateria automóvel.
Este componente altamente integrado está alojado num pequeno encapsulamento QFP48, com dimensões típicas de 9 mm × 9 mm, permitindo aos engenheiros conceber sistemas mais compactos e reduzir o número de componentes. O produto incorpora também o coprocessador Vector Engine da Toshiba, que suporta ciclos FOC curtos, reduzindo a carga de trabalho da CPU e o tamanho do programa de software em aplicações de controlo de motores. Além disso, a inovadora tecnologia de controlo sem sensores da Toshiba permite o controlo da posição FOC desde a velocidade zero até à gama de baixas velocidades quando utilizado com motores síncronos PM otimizados — ou seja, motores BLDC trifásicos com anisotropia magnética no rotor (Ld ≠ Lq), permitindo a geração de binário de relutância devido às diferenças de relutância magnética dentro do motor.
Em comparação com o método convencional de injeção de alta frequência, no qual um sinal de tensão (ou corrente) é sobreposto e injetado no motor para detetar a posição do rotor, esta abordagem elimina o ruído causado pela injeção harmónica e resulta num funcionamento mais silencioso do motor. Isto possibilita um controlo do motor mais avançado e sofisticado, tornando o produto adequado para uma vasta gama de aplicações em motores automóveis.
