多位驾驶员共用一辆车常常令人沮丧，因为座椅似乎总是为另一位驾驶员设置的。在这种情况下，通常会集成多个带记忆功能的电机，让每位驾驶员只需一个动作即可调整到自己舒适的驾驶位置。而在家用MPV中，即使是最小的乘客也能借助电机轻松开关侧滑门。.
尽管无刷直流电机 (BLDC) 的优势似乎已遍及所有电机应用领域，但上述许多应用仍然依赖于有刷直流电机。这是因为无刷直流电机带来的效率提升并不足以抵消其更复杂的设计和更高的成本。对于沿途运行的燃油泵而言，无刷直流电机更长的使用寿命和更高的节能效果显而易见；但对于那些仅需运行几秒钟（可能在整个路线上只运行一两次）的电机应用来说，有刷直流电机则更具优势。.
机控制
电路设计中，系统工程师有很多选择。微控制器是电子控制单元 (ECU) 的核心，它通过 CAN 或 LIN 总线接收控制输入，并将其转换为控制电机的信号。这些输出必须控制与电机相连的功率开关（通常是 MOSFET 器件）。MOSFET 采用半桥结构，使电机能够双向旋转，并使用 PWM（脉冲宽度调制）信号来控制转子速度。然而，这些逻辑输出提供的功率不足以驱动这些器件的栅极。因此，需要一个栅极驱动器（励磁电路），其主要功能是将微控制器的逻辑输出电平提升到驱动 MOSFET 所需的电平。
对这些系统进行划分的最简单方法是根据其功能：微控制器、预驱动器和半桥（图 2）。工程师们面临着提供更紧凑、更可靠的设计的压力，这就需要采用替代的、更集成的方法。将微控制器和预驱动器集成在一起是一种选择。这种情况下的难点在于，微控制器软件通常已经可用、经过测试且其安全性已获得认证。因此，软件的转移和重新认证工作已经开始。.
如果必须保留微控制器，则可采用电机控制驱动器 (MCD)，它集成了预驱动器和半桥电路。这种架构无需太多设计即可扩展平台，并允许通过使用产品系列中提供的定制 MCD 灵活地使用多个电机。.
高集成度半桥带预驱动器：
东芝近期推出的TB9053FTG和TB9054FTG器件，充分利用了其自20世纪70年代以来在汽车电子领域积累的丰富经验。这两款双通道直流电机驱动器采用强大的BiCD技术，融合了双极型、CMOS和DMOS技术的优势。每款器件包含两个由N沟道DMOS开关构成的半桥、相应的预驱动器以及一系列诊断和控制选项。这满足了市场对能够帮助识别车辆故障根本原因的驱动器的日益增长的需求，使原始设备制造商（OEM）能够快速定位故障源。
这些器件可在“小型”模式下驱动最多两台 5 A 电机，或在“大型”模式下并联两个通道控制一台最大 10 A 的电机（图 3）。BiCD 工艺确保功率器件具有足够低的电阻
（单输出通道在 Tj=150°C 时路径电阻为 290 mΩ），从而最大限度地减少发热和散热。由于集成了预驱动电荷泵所需的电容器，外部元件的数量得以减少。这种设计可实现高达 100% 的占空比。
可通过微控制器的 PWM 输出实现控制。四个集成半桥具有独立的 PWM 输入，工作频率范围为 1 kHz 至 20 kHz。器件内部自动插入超时机制，其余引脚用于器件配置和启用/禁用操作。然而，这种简单的控制接口并未充分发挥 TB905xFTG 的诸多功能。
串行 SPI 接口提供了对众多配置选项和诊断数据的访问，以及连接多个器件以控制电机组的功能。过流阈值采用斩波式限流控制实现，在 SMALL 模式下可设置为 4.6 A 至 6.5 A，在 LARGE 模式下可设置为 9.2 A 至 13.0 A。
电机驱动器也可以完全通过 SPI 进行管理（图 4）。集成一个 16 MHz 振荡器和一个 PWM 控制器可以减少微控制器需要提供的信号数量。微控制器的时钟输出可以用作时基，如果该外部信号因任何原因失效，则可以使用内部振荡器作为备用，以实现紧急驱动模式。.
由于这些应用具有高电流特性，满足电磁兼容性 (EMC) 要求可能极具挑战性。为了简化开发过程，TB905xFTG 提供了七种输出转换速率控制级别可供选择，范围从 1.09 到 26.25 V/µs（图 5）。.
低导热电阻有助于最大限度地减少发热量。得益于TB9053FTG采用的先进散热增强封装，所有产生的热量都能轻松散发。集成散热器将热阻降低至仅0.67°C/W。因此，在某些设计中，印刷电路板也能提供所有必要的散热。TB9054FTG采用6×6 mm可润湿侧翼VQFN封装，引脚间距为0.5 mm，使其成为符合AEC-Q100标准的器件，适用于自动光学检测（AOI）。.
即将推出：
尽管众多电机应用正在采用无刷直流电机 (BLDC)，但由于设计复杂性和成本方面的考虑，许多汽车系统仍将继续使用传统的 12V 直流电机。TB905xFTG 等器件利用 BiCD 等先进工艺技术，提供高度可配置且高效的电机控制。它们还满足汽车行业严格的质量和检测要求，并支持开发利用现有基于微控制器的解决方案及其运行的认证软件的新平台。其强大的诊断功能也使其能够与当前的智能汽车平台无缝集成。
Klaus Neuenhüskes，东芝电子欧洲有限公司解决方案营销首席工程师
