가와사키, 일본--(뉴스와이어)--도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 (Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation), 이하 도시바)가 3상 브러시리스 DC 모터 구동용 전력 MOSFET을 내장한 모터 제어 장치 ‘TB9M040FTG’의 엔지니어링 샘플 공급을 시작했다. 마이크로컨트롤러(MCU)와 모터 드라이버를 통합하는 도시바의 ‘SmartMCD™’[1] 모터 제어 장치 시리즈에 최신 제품으로 추가된 TB9M040FTG는 3상 브러시리스 DC 모터를 직접 구동할 수 있으며 자동차 장비에 사용되는 소형 모터 제어에 적합하다.

차량의 가동 부품 전동화가 계속해서 진행됨에 따라 전자식 밸브, 댐퍼 및 HVAC(난방, 환기 및 공조) 시스템의 플랩과 같은 응용장치와 그릴 셔터[2]에서 사용하기 위한 소형 3상 브러시리스 DC 모터에 대한 수요가 증가하고 있다. 이는 부품 수를 줄이고 전자 제어 유닛(ECU)을 소형화하는 장치에 대한 수요와 고급 모터 제어를 보장하고 CPU 부하를 줄이는 필드 지향 제어(FOC)[3] 지원 기능 및 센서리스 제어에 대한 수요를 촉진하고 있다.

TB9M040FTG는 MCU(Arm® Cortex® ‑M23 코어), 플래시 메모리, 3상 브러시리스 DC 모터를 직접 구동할 수 있는 모터 드라이버, 전원 공급 목적으로 사용 가능한 하이 사이드 드라이버, 로컬 인터커넥트 네트워크(Local Interconnect Network, LIN)[4] 트랜시버, 그리고 자동차 배터리 레벨에서 작동할 수 있는 전원 공급 시스템을 통합해 소형 VQFN36 패키지(6×6mm)에 모두 담았다. 또한 도시바 독점 하드웨어인 벡터 엔진(Vector Engine,VE)을 탑재해 FOC 제어 모터 애플리케이션의 CPU 부하를 줄이고 소프트웨어 프로그램 경량화에 기여한다.

또한 역기전력(back electromotive force, BEMF[5]) 감지 기능을 갖추어 센서리스 사각파 제어(sensorless square-wave control)를 가능하게 한다.

이러한 기능의 조합은 자동차 장비의 소형화 및 부품 수 절감을 가능하게 하는 동시에 고도화되고 복잡한 모터 제어를 구현한다. TB9M040FTG는 광범위한 소형 차량용 모터 애플리케이션을 지원하며 ECU와의 LIN 통신을 통해 자동차 시스템 내 소형 모터 제어를 구현한다.

도시바는 앞으로도 자동차 시스템 모터 구동에 필요한 기능을 갖춘 SmartMCD™ 시리즈 라인업을 지속 확대하고 자동차 시스템의 소형화 및 부품 수 절감에 기여할 방침이다.

참고:

[1] SmartMCD™: 모터 드라이버와 마이크로컨트롤러를 단일 장치에 통합하는 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지가 개발한 자동차용 모터 제어 드라이버(MCD) 시리즈

[2] 그릴 셔터: 차량 전면 그릴 뒤에 설치돼 주행 조건에 따라 자동으로 개폐되는 셔터 메커니즘

[3] 필드 지향 제어(Field oriented control, FOC): 모터의 회전 기준 프레임(dq 좌표계)을 사용해 자속 성분(magnetic flux component)(d축)과 토크 성분(torque component)(q축)을 독립적으로 제어하는 대표적인 벡터 제어(모터 토크와 자속을 직교 성분으로 독립 제어하는 제어 방식) 방법

[4] 로컬 인터커넥트 네트워크(Local interconnect network, LIN): 주로 차량 내 전자 제어 유닛(electronic control unit, ECU) 간 통신에 사용되는 직렬 통신 프로토콜 중 하나

[5] 역기전력(Back electromotive force, BEMF): 모터 회전 시 모터 권선에 유도되는 전압으로 회전자의 자기장이 권선을 통과할 때 생성되며 인가 전압과 반대 방향으로 작용

응용 기기

자동차 장비

· 전자식 밸브, HVAC 댐퍼, 플랩 및 그릴 셔터와 같은 소형 브러시리스 DC 모터 애플리케이션

특징

· 3상 브러시리스 DC 모터용 모터 드라이버를 통합해 3 상 브러시리스 DC 모터(내장 모터 구동 MOSFET 포함) 직접 구동을 가능하게 한다

· 32비트 MCU(Arm® Cortex® -M23), 작동 주파수: 40MHz (저속 및 고속 발진기 내장)

· ECC(SEC/DED[6]) 내장 메모리

코드 플래시: 80KBytes, SRAM: 4KBytes

· FOC 제어 및 프로그래머블 모터 드라이버(programmable motor driver, PMD)[7]를 위한 내장 벡터 엔진(vector engine, VE)

· 내장 1-션트 저항 전류 감지 증폭기[8] 및 12비트 A/D 컨버터

· 홀 효과 센서와 같은 장치에 전원 공급이 가능한 1채널 하이 사이드 드라이버

· 통신 인터페이스: LIN, UART(LIN과 공유) 및 SPI

· AEC Q100[9] Grade 0 준수

· ASIL‑B[10] 준수

참고:

[6] 내장 오류 정정 코드(Error Correction Code, ECC) 기능은 1비트 오류 정정(SEC) 및 2비트 오류 검출(DED)을 지원

[7] 프로그래머블 모터 드라이버(PMD): PWM(Pulse Width Modulation, 펄스 폭 변조) 생성, 전류 통전 제어 및 오류 감지를 하드웨어에서 수행함으로써 모터 제어에 필요한 처리 부하를 줄이는 모터 제어 전용 하드웨어 모듈

[8] 1-션트 저항 전류 감지 증폭기: 모터 전류는 전류 감지 션트 저항과 전류 감지 증폭기를 사용해 간접적으로 추정

[9] AEC-Q100: 자동차 전자 부품, 특히 집적 회로(IC)의 신뢰성과 품질을 다루는 자동차 전자 협의회(Automotive Electronics Council)에서 제정한 자동차 전자 공학 인증 표준

[10] ASIL(자동차 안전 무결성 수준): ISO 26262 기능 안전 표준에 기반한 자동차 기능 안전 수준을 나타내는 지표. ASIL B는 ASIL A보다 높은 중간 수준의 안전 요건을 나타내며 기능적 오류가 인간 생명 또는 차량에 어느 정도 영향을 미칠 수 있는 경우 적용

주요 사양

(표의 내용은 pdf 참조. 다운로드: https://file.newswire.co.kr/modules/download/downloadNewsFiles.php?newsid=1034582&no=10931)

참고:

[11] 엔코더 입력 회로(ENC): 위치, 속도, 회전 방향을 포함한 모터의 작동 상태를 감지하기 위해 엔코더로부터 신호를 수신하는 회로

신제품에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 따라가면 된다.

TB9M040FTG

도시바의 자동차 모터 드라이버에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 따라가면 된다.

아날로그 디바이스

· Arm 및 Cortex는 미국 및/또는 기타 국가에서 Arm Limited(또는 그 자회사)의 등록상표이다.

· SmartMCD™는 Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation의 상표이다.

· 기타 회사 이름, 제품 이름 및 서비스 이름은 각 회사의 상표일 수 있다.

· 이 샘플은 기능 평가 전용이다. 사양은 양산 제품과 다를 수 있다.

· 제품 가격 및 사양, 서비스 내용 및 연락처 정보를 포함한 이 문서 내 정보는 발표 날짜는 정확하지만 사전 통지 없이 변경될 수 있다.

도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 소개

첨단 반도체 및 스토리지 솔루션의 선도적 공급업체인 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation)는 반세기가 넘는 경험과 혁신을 바탕으로 고객과 비즈니스 파트너에게 뛰어난 개별 반도체, 시스템 LSI 및 HDD 제품을 제공한다. 전 세계 1만7400명의 직원은 제품 가치를 극대화하고 고객과의 긴밀한 협력을 통해 가치와 새로운 시장을 공동 창출하겠다는 의지를 공유하고 있다. 회사는 전 세계 사람들을 위한 더 나은 미래를 만들어 가고 이에 기여하고자 한다. 자세한 정보는 다음 주소에서 확인할 수 있다. https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html

이 보도자료는 해당 기업에서 원하는 언어로 작성한 원문을 한국어로 번역한 것이다. 그러므로 번역문의 정확한 사실 확인을 위해서는 원문 대조 절차를 거쳐야 한다. 처음 작성된 원문만이 공식적인 효력을 갖는 발표로 인정되며 모든 법적 책임은 원문에 한해 유효하다.

사진/멀티미디어 자료: https://www.businesswire.com/news/home/20260513230802/en