Toshiba TC-серия ИС драйверов электродвигателей

Продукт
Разработчики: Toshiba Electronics Europe (TEE)
Дата премьеры системы: 2016/11/17
Дата последнего релиза: 2018/06/15
Отрасли: Электротехника и микроэлектроника
Технологии: Процессоры

Содержание

Toshiba TC-серия — линейка ИС драйверов электродвигателей.

2018: TC78B025FTG

15 июня 2018 года компания Toshiba Electronics Europe представила ИС драйвера трехфазных бесколлекторных двигателей TC78B025FTG с функцией регулирования частоты вращения с обратной связью. Устройство предназначено для работы в составе небольших вентиляторов для серверов, бытовых приборов и промышленного оборудования.

ИС драйвера трехфазных бесколлекторных двигателей Toshiba TC78B025FTG
ИС драйвера трехфазных бесколлекторных двигателей Toshiba TC78B025FTG

Как отметили в компании Toshiba, вентиляторы охлаждения для серверов и другого оборудования должны быть небольшими и иметь высокую частоту вращения, поддерживаемую с постоянной точностью. Постоянство частоты вращения оптимальным образом достигается за счет сигнала обратной связи частоты вращения. Это позволяет подавлять колебания частоты вращения, вызванные изменением напряжения питания и нагрузки. Для этого требовалось использовать микрокомпьютеры. Решение Toshiba обеспечивает гибкое управление частотой вращения без внешних микрокомпьютеров за счет использования встроенной энергонезависимой памяти (NVM). Благодаря этому упрощается конфигурирование системы и обеспечивается работа с частотой вращения электродвигателя от сотен до десятков тысяч оборотов в минуту, особенно при использовании технологии управления электродвигателями Toshiba Intelligent Phase Control (InPAC), реализующей эффективное управление в широком диапазоне частот вращения без необходимости регулировки.

Устройство работает от источника питания с напряжением от 4,5 до 16 В и обеспечивает синусоидальный сигнал с углом коммутации 150 градусов. Сопротивление в открытом состоянии (типовое значение 0,2 Ом, сумма для верхнего и нижнего плеча) снижает собственный нагрев ИС при работе, тем самым позволяя использовать двигатели с более высоким током. Для регулирования частоты вращения используется простой ШИМ-сигнал или аналоговый вход напряжения. Встроенные системы защиты включают отключение при перегреве, защиту от перегрузки по току и обнаружение блокировки электродвигателя. Устройство выпускается в корпусе VQFN24 размерами 4 мм x 4 мм x 0,9 мм.

Дополнительно в ИС TC78B025FTG реализована система управления с одним датчиком Холла и система управления без применения токочувствительных резисторов – расширенная система определения тока, (Advanced Current Detection System, ACDS), что позволяет сократить количество внешних компонентов и сэкономить место на печатной плате, отметили в Toshiba.

Серийное производство устройств началось в апреле 2018 года.

2017: TC78B015FTG и TC78B015AFTG

Компания Toshiba Electronics Europe 23 ноября 2017 года представила две ИС драйверов трехфазных бесколлекторных электродвигателей. Драйвер TC78B015FTG предназначен для устройств с напряжением питания 12 В, а TC78B015AFTG — 24 В. ИС обеспечивают работу небольших электродвигателей вентиляторов с высокой частотой вращения и подходят для применения в бытовых приборах и промышленном оборудовании.

Представленные ИС драйверов Toshiba выпускаются в компактных корпусах WQFN 36 (5 мм x 5 мм x 0,8 мм), которые могут быть смонтированы на печатных платах ограниченного размера, используемых в компактных электродвигателях.

ИС также позволяют снизить количество внешних компонентов за счет интеграции привода с одним датчиком и схемы измерения тока без резисторов. Управление двигателем с одним датчиком позволяет сократить количество датчиков Холла с трех до одного и обеспечивает более надежную работу электродвигателя по сравнению с аналогичным двигателем без датчиков, утверждают в Toshiba . Система измерения тока без резисторов позволяет снизить мощность источника питания и не требует использовавшихся ранее больших резисторов. Все эти инновации сокращают необходимое пространство для размещения компонентов на монтажных платах.

Высокая частота вращения достигается за счет применения системы коммутации с углом 150 градусов. В результате достигается более быстрое и стабильное вращение по сравнению с системой коммутации на основе синусоидального сигнала, а уровень вибрации снижается по сравнению с традиционной системой коммутации с углом 120 градусов. Низкое сопротивление в открытом состоянии (суммарное типовое значение для верхнего и нижнего плеча 0,24 Ом) позволяет снизить тепловыделение, связанное с повышением тока электродвигателя, работающего с высокочастотным приводом.

TC78B015FTG работает в диапазоне напряжений питания от 6 до 22 В, а для работы TC78B015AFTG требуется напряжение питания от 6 до 30 В. Оба устройства обеспечивают выходной ток до 3 А, могут работать с датчиками Холла, а также имеют целый ряд защитных функций, в том числе отключение при перегреве, обнаружение превышения тока и блокировки электродвигателя.

Серийное производство обеих ИС драйверов TC78B015FTG и TC78B015AFTG уже началось.

2016: TC78S122FTG

17 ноября 2016 года компания Toshiba Electronics Europe сообщила о расширении серии драйверов шаговых электродвигателей выпуском TC78S122FTG - компактного устройства с максимальным допустимым выходным напряжением 40 В и током 2,0 А.

Согласно заявлению пресс-службы компании, ИС TC78S122FTG поможет проектировщикам экономить пространство, уменьшить энергопотребление, снизить тепловыделение, минимизировать вибрацию и акустический шум в высокоскоростных системах управления перемещением. Устройство ориентировано на использование в камерах видеонаблюдения, банкоматах, оргтехнике, промышленной автоматике и бытовой технике.

TC78S122FTG, (2016)
TC78S122FTG, (2016)

TC78S122FTG - сдвоенное устройство, функционирующее как биполярный 2-канальный драйвер и одновременно управляющее двумя шаговыми электродвигателями. Объединение функций на одном кристалле помогает экономить пространство на печатной плате, создавать более компактные устройства. Тепло, выделяемое самой ИС, было одной из причин невозможности непрерывной работы традиционных драйверов в системах, требующих управляющего тока в диапазоне 2,0 А. Однако TC78S122FTG может одновременно управлять двумя каналами посредством низкого максимального сопротивления в открытом состоянии - 0,6 Ом (на 50 % ниже по сравнению с прежними изделиями) и снижает тепловыделение.

В устройствах, выпущенных ранее, схема регулятора для внутренней логики ИС работала в режиме ожидания. В этом устройстве регулятор может отключаться в режиме ожидания посредством функции спящего режима. Это обеспечивает снижение энергопотребления ИС. TC78S122FTG управляет шаговыми электродвигателями, имеет интерфейс для управления коллекторными электродвигателями постоянного тока. Один канал при этом может использоваться для управления шаговым электродвигателем, два канала — для управления коллекторными электродвигателями постоянного тока.

Для снижения вибрации и шума, TC78S122FTG обеспечивает управление электродвигателями с высоким разрешением ¼ шага (макс.) и имеет функцию переключения режимов затухания для управления при постоянном значении тока. В составе средств обнаружения ошибок встроенные схемы защитного отключения при перегреве и превышении тока для повышения надежности и безопасности работы.

TC78S122FTG выпускается в компактном корпусе QFN размерами 7 мм x 7 мм x 0,9 мм.



Подрядчики-лидеры по количеству проектов

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год

Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год

  МЦСТ (15, 6)
  Oracle (8, 6)
  ИНЭУМ им. И.С. Брука (1, 3)
  Микрон (Mikron) (2, 3)
  AMD (8, 2)
  Другие (125, 5)

  ИНЭУМ им. И.С. Брука (1, 2)
  Другие (0, 0)

  Байкал Электроникс (Baikal Electronics) (1, 1)
  Intel (1, 1)
  Другие (0, 0)

  МЦСТ (2, 2)
  Nvidia (Нвидиа) (2, 2)
  AMD (1, 2)
  Байкал Электроникс (Baikal Electronics) (1, 1)
  Oracle (1, 1)
  Другие (0, 0)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год

  Эльбрус 4.4 - 2 (2, 0)
  Другие 0

  Intel Xeon Scalable - 1 (1, 0)
  Baikal-Т1 - 1 (1, 0)
  Другие 0

  AMD EPYC (ранее Opteron) - 2 (2, 0)
  Nvidia Jetson - 1 (1, 0)
  Nvidia Quadro - 1 (1, 0)
  Oracle SPARC - 1 (1, 0)
  Baikal-Т1 - 1 (1, 0)
  Другие 2