东芝

系列首款产品可实现3相直流无刷电机的无感控制

2024328——东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,开始批量出货带有嵌入式微控制器(MCU)的SmartMCD™系列栅极驱动IC[1]。首款产品“TB9M003FG”适用于汽车应用中使用的无感控制3相直流无刷电机的水泵和油泵、风扇和鼓风机等设备。

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TB9M003FG将微控制器(Arm® Cortex®-M0)、闪存、电源控制功能和通信接口功能统一集成到栅极驱动IC中,控制和驱动3相直流无刷电机中的N通道功率MOSFET。这一集成将减小系统尺寸和组件数量,同时实现各种汽车电机应用中的先进和复杂电机控制。此外,新产品还搭载了东芝自研的矢量引擎,以及用于无感正弦波控制的硬件,既减轻了微控制器的负载,同时降低了软件代码大小。

基于TB9M003FG的参考设计“使用SmartMCD™的汽车车身电子电机驱动电路”已在东芝官网上线。

电动汽车(xEV)市场的扩大带来了电气化、零部件集成化、电子控制单元(ECU)小型化和低噪音电机等市场需求。为了满足此需求,新产品通过将微控制器集成到栅极驱动IC中,助力缩小ECU器件尺寸,并通过使用矢量控制使电机更安静。

基于TB9M003FG的参考设计“使用SmartMCD的汽车车身电子电机驱动电路”

电路板外观.jpg

电路板外观

简易方框图.png

简易方框图

应用:

汽车

-水泵

-油泵

-风扇

-鼓风机等

特性:

-用于3相直流无刷电机的无感控制栅极驱动IC(内置电荷泵电路)

-32位MCU(Arm® Cortex®-M0),工作频率:40 MHz(内置低速/高速振荡器)

-内置存储器

  闪存:64 K字节;ROM:12 K字节;RAM:4 K字节

-内置矢量引擎和可编程电机驱动电路

-内置单电阻电流检测放大器、12位A/D转换器和10位A/D转换器

-各种检测电路

  电流限制器、过电流、Vbat过压、过温等

-通信方式:LIN和PWM通信可选,UART

-AEC-Q100(0级),车载电子元件合格认证

主要规格:

(除非另有说明,Ta=25 °C)

器件型号

TB9M003FG

支持电机

3相直流无刷电机

主要功能

单电阻电流检测放大器、无传感器方式、矢量控制、方波控制

主要错误检测

欠压、过压、外部功率MOSFET开路/短路故障、过温

绝对最大额定值

供电电压Vbat(V)

–0.3至+40

工作

范围

供电电压Vbat(V)

6至18

工作温度

Topr(°C)

Ta=–40至150

Tj=–40至175

封装

名称

P-HTQFP48-0707-0.50-001

尺寸(mm)

典型值

9.0Í9.0

可靠性

AEC-Q100(0级)认证





注:

[1] 栅极驱动IC:用于驱动MOSFET

如需了解新产品的更多信息,请访问以下网址:

TB9M003FG

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/automotive-devices/detail.TB9M003FG.html

如需了解东芝车载电机驱动产品的更多信息,请访问以下网址:

模拟器件

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/automotive-devices.html#%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E5%99%A8%E4%BB%B6

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,200名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过8,598亿日元(62亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

如需了解有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多信息,请访问以下网址:https://toshiba-semicon-storage.com

围观 10

进一步丰富TXZ+™族高级系列的M4K组,将代码闪存扩充至512 KB1 MB

2024326——东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,采用Cortex®-M4内核并搭载FPU的TXZ+™族高级系列32位微控制器的M4K组新增8款新产品,闪存容量达512 KB/1 MB,同时提供4种不同的封装类型。

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支持物联网的电机应用功能不断发展,需要更大的编程容量以及更好的固件OTA支持。

东芝新推出的M4K组产品将现有产品的最大代码闪存容量从256 KB扩充至512 KB[1]/1 MB[2](具体容量视产品而定),RAM容量也从24 KB扩充至64 KB。在容量提升的同时,其他特性也得以保留,包括运行频率高达160 MHz的Arm® Cortex®-M4内核、集成代码闪存以及32 KB数据闪存并支持10万次的编程/擦写周期。

此外,上述微控制器还提供多种不同的接口和电机控制选项,包括高级可编程电机驱动器(A-PMD)、高级32位编码器(A-ENC32)、高级矢量引擎+(A-VE+)和三个高速、高分辨率12位模/数转换器单元。因此,M4K组产品有助于扩大物联网应用,并为交流电机、直流无刷电机和变频器控制带来高级功能。

新产品在两个独立的512 KB区域中实现了1 MB代码闪存。这样就能通过内存交换法[3]实现固件转换,支持从一个区域读取指令,同时将更新的代码并行编程到另一个区域。

M4K组器件集成UART、TSPI和I2C作为通用通信接口。闪存、RAM、ADC和时钟器件中集成的自诊断功能有助于客户通过IEC 60730 B类功能安全认证。

与此同时,我们还提供文档、带有实际使用示例的示例软件以及控制每个外围设备接口的驱动软件。并与Arm®全球生态系统合作伙伴联合推出评估板和开发环境。

东芝还计划未来增加支持CAN接口的M4M组产品的闪存容量。

应用:

-    消费类产品、工业设备的电机和变频控制

-    消费类产品、工业设备等物联网

特性:

-    搭载FPU的高性能Cortex®-M4内核,最高运行频率160 MHz

-    内存容量更高

代码闪存:512 KB/1 MB

RAM:64 KB

-    内存交换法固件转换功能,在微控制器持续运行的同时支持固件更新[4]

-    自诊断功能,实现IEC 60730 B类功能安全性

-    四种封装类型

主要规格:

(除非另有说明,Ta=25 °C)

产品组

M4K组


器件型号[5]

TMPM4KNF10AFG

TMPM4KNFDAFG

TMPM4KLF10AUG

TMPM4KLFDAUG


TMPM4KNF10ADFG

TMPM4KNFDADFG

TMPM4KLF10AFG

TMPM4KLFDAFG


CPU内核

Arm® Cortex®-M4

-浮点运算单元(FPU)

-内存保护单元(MPU)


最大工作频率

160 MHz


内部振荡器

振荡频率

10 MHz(±1 %)


内存

闪存(代码)

1024 KB/512 KB[5](编程/擦写周期:高达10万次)

内存交换法固件转换功能,有两个独立的代码闪存区,每个容量为512 KB[4]


闪存(数据)

32 K(编程/擦写周期:高达10万次)


RAM

64 KB,带奇偶校验


I/O端口

87引脚

51引脚


外部中断

20因数,32引脚

15因数,20引脚


DMA控制器(DMAC

32通道

30通道


定时器功能

32位定时器事件计数器(T32A

6通道
  (如用作16位定时器,则有12条通道)


通信功能

UART

4通道

3通道


I2C/EI2C接口(I2C/EI2C

2通道


TSPI

2通道


模拟功能

12位模数转换器

ADC

3个单元中有11/5/6个输入

3个单元中有8/3/3个输入


运算放大器

OPAMP

3个单元


电机控制电路

高级可编程电机驱动器

A-PMD

3通道

3通道[6]


高级矢量引擎

A-VE+

1通道

高级编码器(32位)

A-ENC32

3通道

1通道

CRC计算电路(CRC

1通道、CRC32、CRC16

系统功能

看门狗定时器(SIWDT

1通道

电压检测电路(LVD

1通道

振荡频率检测器(OFD

1通道

片上调试功能

JTAG/SW

TRACE(4位)

NBDIF

SW

工作电压

2.7 V至5.5 V,单电压供电

4.5 V至5.5 V(所有功能),2.7 V至4.5 V(无OPAMP、ADC)

封装/引脚

LQFP100

(14 mmÍ14 mm,0.5 mm间距)

LQFP64

(10 mmÍ10 mm,0.5 mm间距)

QFP100

(14 mmÍ20 mm,0.65 mm间距)

LQFP64

(14 mmÍ14 mm,0.8 mm间距)

注:

[1] TMPM4KxFDAxxG的单区代码闪存容量为512 KB

[2] TMPM4KxF10AxxG的代码闪存容量为1 MB,由两个512 KB区组成

[3] TMPM4KxFDAxxG不支持此功能

[4] 仅适用于代码闪存为1 MB(1024 KB)的产品

[5] 器件型号中的“F10”表示1024 KB代码闪存,“FD”表示512 KB

[6] TMPM4KLFxxAxxG无OVVx引脚

如需了解M4K组的更多信息,请访问以下网址:

M4K

https://toshiba.semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers/txz4aplus-series.html%23M4K-Group

如需了解东芝微控制器的更多信息,请访问以下网址:

微控制器

https://toshiba.semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers.html

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,200名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过8,598亿日元(62亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

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围观 20

现在提供“MCU Motor Studio Ver.3.0”和新的“电机参数调整工具”

2024319——东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出全新 “MCU Motor Studio Ver.3.0”和“电机参数调整工具”,使得电机控制功能得到改善。全新版本的电机控制软件开发套件“MCU Motor Studio Ver.3.0”新增位置估算控制技术,用于磁场定向控制(FOC),与此同时,“Motor Tuning Studio Ver.1.0”则用于电机参数自动计算,两款工具将于今天开始提供。

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FOC是一种高效的电机控制方法,但使用比例积分(PI)控制增益对电机驱动进行调整的复杂性成为了一个课题。PI控制通常应用于位置控制、速度控制和电流控制,产生的3组PI控制增益参数会彼此干扰,调整不容易。此外,MCU Motor Studio使用已知的电机参数来进行控制,但没有从电机中提取参数的功能。

东芝全新推出的位置估计控制法基于磁通观测器,无需使用PI控制进行位置估计,从而使电机评估时的调整更加容易。与传统的位置估计控制方法相比,这种新方法在高负载运行时可实现更高的稳定性。此外,采用这种新方法的MCU Motor Studio Ver.3.0也支持传统的位置控制方法。

我们还新开发了“Motor Tuning Studio Ver.1.0”,这是一种自动计算电机参数的工具。通过MCU Motor Studio和MCU Motor Tuning Studio相结合,使用户能够轻松获得初始电机参数并开始评估。Motor Tuning Studio可通过这里的东芝客户咨询表获得(联系我们)。

东芝正在推进碳中和和循环经济的实现,将继续扩大其用于FOC的微控制器和电机控制软件开发套件的产品线,以支持高效电机。

如需了解MCU Motor Studio的更多信息,请访问以下网址:

MCU Motor Studio

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers/motor-studio.html

如需了解东芝微控制器的更多信息,请访问以下网址:

微控制器

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontro...

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,200名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过8,598亿日元(62亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

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围观 11

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,在其搭载32位微控制器产品组“TXZ+™族高级系列”①的“M3H组”②中新推出“M3H组(2)”,该系列产品配备了采用40nm工艺制造而成的Cortex®-M3。

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近年来,随着数字技术的渗透,特别是在物联网IoT领域的普及,以及日益先进的各种设备功能,用户对更大程序容量和支持FOTA(无线固件升级)的需求不断增加。新产品M3H组(2)将东芝现有产品M3H组(1)的代码闪存容量从512KB(部分为256KB或384KB)扩展至1MB[1],RAM容量从66KB[2]扩展至130KB[2]。其他特性包括内置ARM® Cortex®-M3内核,运行频率高达120MHz,内部集成代码闪存和32KB数据闪存,编程/擦除周期耐久度10万次。此外,这些微控制器还提供各种接口和电机控制选项,如UART、I2C接口、高级编码器输入电路和高级可编程电机控制电路。东芝M3H组微控制器产品线有助于改进电机、家用电器和工业设备等广泛应用中的物联网和高级功能。

在新产品中,利用两个512KB的单独区域可实现1MB[1]代码闪存。该实施方法允许从一个区域读取指令,同时将更新的代码并行编程至另一个区域。最后,通过区域交换功能[3]实现固件替换功能。

M3H组产品配备了UART、TSPI、I2C接口③、2单元DMAC和LCD显示控制器[4],以满足各种消费类或工业应用的需求。为了支持各类传感应用,新产品具有最多21通道的12位高速、高精度模数转换器(ADC),每个模拟输入引脚有两种采样保持时间可供选择。此外,通过结合高级可编程电机控制电路和高级编码器输入电路,实现与高速、高精度12位模数转换器的同步运行,它们还适用于控制交流电机和直流无刷电机。

器件的闪存、RAM、ADC和时钟提供自诊断功能,有助于客户通过IEC60730 B类功能安全认证。

现可提供文档、实际使用的示例软件,以及控制每种外围设备接口的驱动程序软件。并与ARM®全球生态系统合作伙伴合作提供评估板和开发环境。

应用

● 用于消费类设备(家用电器、玩具、办公用品、保健设备等)以及办公设备(多功能打印机等)的主控装置

● 消费类设备、工业设备的电机控制

● 消费类、工业类物联网设备

特性

● 高性能ARM® Cortex®-M3核心,最高频率为120MHz

● 内部存储器容量增加

   代码闪存容量:1MB[1]

   RAM容量:130KB[2]

● 区域交换法固件替换功能,支持固件在微控制器持续运行的情况下进行升级[3]。

● 用于IEC 60730 B类功能安全要求的自诊断功能

● 丰富的封装产品线

主要规格

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注:

[1] TMPM3HNFDBFG的代码闪存容量为一个512KB的区域

[2] 包括2KB的备份RAM

[3] TMPM3HNFDBFG不支持

[4] TMPM3HLF10BUG未配备LCD显示控制器

①:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers.html

②:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers/txz3aplus-series.html

③:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/knowledge/e-learning/village/seven-serial-interfaces-of-toshiba-mcu.html

如需了解东芝微控制器的更多相关信息,请点击下方链接访问:

微控制器

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers.html

* Arm和Cortex是Arm有限公司(或其子公司)在美国和/或其他国家或地区的注册商标。

* TXZ+™是东芝电子元件及储存装置株式会社的商标。

* 其他公司名称、产品名称和服务名称可能是其各自公司的商标。

* 本文档中的产品价格和规格、服务内容和联系方式等信息,在公告之日仍为最新信息,但如有变更,恕不另行通知。

来源:东芝半导体

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 26

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出新TCR1HF系列LDO稳压器的前三款产品——“TCR1HF18B”、“TCR1HF33B”和“TCR1HF50B”,分别提供1.8V、3.3V和5.0V的输出电压。该系列稳压器可提供高电压、宽输入电压范围及业界最低[1]的待机电流消耗。三款器件于今日开始支持批量出货。

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在使用具有LDO稳压器的电源电路时,为了降低电子产品在待机模式下的功耗,需要将电源直接连接到LDO稳压器上,并通过关闭内部电路来降低功耗。

新产品支持4V至36V的宽输入电压范围,使其可连接至用于USB-PD的4V至20V电源[2]乃至24V电源。

此外,它们还具有堪称业界最低[1]的1μA(典型值)的待机电流消耗,支持电子设备以非常低的功耗保持待机运行。与此同时,-60mV/+50mV(典型值)的快速负载瞬态响应,可确保产品从待机状态转换到工作状态的电流突变期间能够提供稳定的输出电压。

使用新产品的参考设计“电源多路复用器电路”现已发布。

未来,东芝将继续扩展TCR1HF系列产品线,增加具有不同功能或输出电压值的产品,以满足不同应用的需求。

1:负载瞬态特性

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2:电源多路复用器电路模块板及简易方框图

1684811396956.jpg

应用

-    消费类电子产品/个人设备(手机、笔记本电脑、家用电器等)

-    工业设备

特性

-    宽范围输入电压:VIN4V36V

-    低电流消耗:IBON1μA(典型值)

-    最大额定输出电流:IOUT150mA

-    快速负载瞬态响应:VOUT-60mV+50mV(典型值)(IOUT0mA10mA

-    通用SOT-25(SMV)封装

主要规格

器件型号

TCR1HF18B

TCR1HF33B

TCR1HF50B

封装

名称

SOT-25(SMV)

尺寸典型值(mm

2.8×2.9,厚度=1.1

工作范围

输入电压VINV

4至36

工作温度Topr

-40至125

电气特性

(除非另有

说明,

Tj25

输出电压VOUT典型值(V

1.8

3.3

5.0

输出电压精度VOUT%

IOUT10mA

±1

静态电流IBON典型值(μA

IOUT0mA

1

待机电流IB(OFF1)典型值(μA

VIN4V

0.24

负载瞬态响应

VOUT

典型值(mV

IOUT0mA→10mA

-60

IOUT10mA→0mA

50

热关机阈值TSDH

Tj升高

155


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注:

[1]与相同额定值的LDO稳压器的待机电流进行比较,截至2023年5月的东芝调查。

[2] USB-PD(USB Power Delivery):一种快速充电标准,使用USB可提供最高100W的功率。

如需了解有关新产品的更多信息,请访问以下网址:

TCR1HF18B

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/power-management-ics/low-dropout-regulators-ldo-regulators/detail.TCR1HF18B.html

TCR1HF33B

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/power-management-ics/low-dropout-regulators-ldo-regulators/detail.TCR1HF33B.html

TCR1HF50B

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/power-management-ics/low-dropout-regulators-ldo-regulators/detail.TCR1HF50B.html

如需了解使用新产品参考设计的更多相关内容,请访问以下网址

电源多路复用器电路

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/design-development/referencedesign/detail.RD221.html

如需了解有关新产品在线分销商网站的供货情况,请访问以下网址

TCR1HF18B

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/where-to-buy/stockcheck.TCR1HF18B.html

TCR1HF33B

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/where-to-buy/stockcheck.TCR1HF33B.html

TCR1HF50B

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/where-to-buy/stockcheck.TCR1HF50B.html

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,200名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过8,598亿日元(62亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

如需了解有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多信息,请访问以下网址:https://toshiba-semicon-storage.com

围观 14

对消费产品与工业设备的主控装置以及电机控制进行优化

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)近日宣布,已开始量产M3H组的21款新微控制器,M3H组是TXZ+™族高级系列的新成员,采用40nm工艺制造。M3H组内置Arm® Cortex®-M3内核,工作频率高达120MHz,最高可集成512KB代码闪存和32KB数据闪存,具有10万次的写入周期寿命。此外,新款微控制器还提供了丰富的接口与电机控制选项,例如UART、I2C、编码器和可编程电机控制。M3H组器件广泛适用于包括电机、家用电器和工业设备在内的众多应用。

为了应对消费类设备的多样性,新款M3H组产品用UART、TSPI、I2C和2单元DMAC强化通信功能。此外,还集成了数字LCD驱动,从而减少了用于显示功能的组件数量,便于对比度的调整,并确保电路板布局灵活。

高速、高精度12位模拟/数字转换器(ADC)最高支持21个模数转换输入通道,可单独设置采样保持时间,使该组器件支持多种多样的传感应用。此外,与高级可编程电机控制电路(可与高速、高精度12位模拟/数字转换器同步运行)相结合,它们还提供了一种适用于控制交流电机与直流无刷电机的解决方案。

该组器件内置ROM、RAM、ADC和时钟的自诊断功能,有助于客户通过IEC60730 B类功能安全认证。

您可以访问东芝网站并下载文档、示例软件及其实际使用示例,以及控制每种外围设备的接口驱动程序软件。评估板和开发环境是与Arm全球生态系统合作伙伴合作提供的。

新产品的主要特性

  • 高性能Arm Cortex-M3内核,最高频率为120MHz

  • 针对具有广泛内存和封装形式的消费类设备进行优化

  • 满足IEC60730 B类功能安全要求的自诊断功能

应用

用于消费类设备、家用电器、玩具、办公用品、医疗设备等的主控装置

用于工业设备的电机控制

规格

“东芝推出TXZ+™族高级系列新款M3H组Arm®

如需了解相关东芝微控制器的更多信息,请复制以下链接进行访问:

微控制器:https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers.html

* Arm和Cortex是Arm有限公司(或其子公司)在美国和/或其他国家或地区的注册商标。

* TXZ+™是东芝电子元件及存储装置株式会社的商标。

* 本文提及的公司名称、产品名称和服务名称可能是其各自公司的商标。

* 本文档中的产品价格和规格、服务内容和联系方式等信息,在公告之日仍为最新信息,但如有变更,恕不另行通知。

来源:东芝半导体
免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 11

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)近日宣布,推出两款全新碳化硅(SiC)MOSFET双模块---“MG600Q2YMS3”和 “MG400V2YMS3”:前者额定电压为1200V,额定漏极电流为600A;后者额定电压为1700V,额定漏极电流为400A。作为东芝首批具有上述额定电压的产品,它们与之前发布的MG800FXF2YMS3共同组成了1200V、1700V和3300V器件产品线。

“东芝推出全新1200V和1700V碳化硅MOSFET模块,助力实现尺寸更小,效率更高的工业设备"

这两种新模块在安装方式上兼容广泛使用的硅(Si)IGBT模块。两种新模块的低损耗特性满足了工业设备对提高效率、减小尺寸的需求,例如用于轨道车辆的转换器和逆变器以及可再生能源发电系统。

应用

  • 用于轨道车辆的逆变器和转换器
  • 可再生能源发电系统
  • 电机控制设备
  • 高频DC-DC转换器

特性

  • 安装方式兼容Si IGBT模块
  • 损耗低于Si IGBT模块
    MG600Q2YMS3
        VDS(on)sense=0.9V(典型值)@ID=600A,Tch=25°C
        Eon=25mJ(典型值) Eoff=28mJ(典型值)@VDS=600V,ID=600A,Tch=150°C
    MG400V2YMS3
        VDS(on)sense=0.8V(典型值)@ID=400A,Tch=25°C
        Eon=28mJ(典型值),Eoff=27mJ(典型值)@VDS900V,ID=400A,Tch=150°C
  • 内置NTC热敏电阻

主要规格

(除非另有说明,@Tc=25℃)

器件型号

MG600Q2YMS3

MG400V2YMS3

封装

2-153A1A

绝对最大额定值

漏极-源极电压VDSS(V)

1200

1700

栅极-源极电压VGSS(V)

+25/-10

+25/-10

漏极电流(直流)ID(A)

600

400

漏极电流(脉冲)IDP(A)

1200

800

结温(°C)

150

150

隔离电压Visol(Vrms)

4000

4000

电气特性

漏极-源极导通电压(感应)

VDS(on)sense典型值(V)

@VGS =+20V,

Tch=25°C

0.9

@ID=600A

0.8

@ID=400A

源极-漏极导通电压(感应)

VSD(on)sense典型值(V)

@VGS =+20V,

Tch=25°C

0.8

@IS=600A

0.8

@IS=400A

源极-漏极关断电压(感应)

VSD(off)sense典型值(V)

@VGS =-6V,

Tch=25°C

1.6

@IS=600A

1.6

@IS=400A

开通损耗

Eon典型值(mJ)

@Tch=150°C

25

@ VDS=600V,

 ID=600A

28

@VDS=900V,

 ID=400A

关断损耗

Eoff典型值(mJ)

@Tch=150°C

28

@ VDS=600V,

ID=600A

27

@VDS=900V,

 ID=400A

热敏电阻特性

额定NTC电阻 R典型值(kΩ)

5.0

5.0

NTC B值 B典型值(K)

@TNTC=25 - 150°C

3375

3375

如需了解相关新产品的更多信息,请访问:

MG600Q2YMS3
MG400V2YMS3

如需了解东芝碳化硅功率器件的更多信息,请访问:

SiC功率器件

来源:东芝半导体
免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 17

1875年,大清朝18岁的同治帝去世,年仅四岁的载湉登上帝位,年号光绪。也是在这一年,日本明治时代初期著名发明家,擅长制作机关人偶有“东洋的爱迪生”之称的田中久重也在日本东京也创立了一家工业制造所---田中制造所,1904年在此基础上成立芝浦制作所株式会社。

“东芝的创始人--田中久重"
东芝的创始人--田中久重

1939年,芝浦制作所株式会社与以制作白热电灯泡台灯见长的东京电器合并---改名为“东京芝浦电气株式会社”,简称东芝--新名字分别为原两家公司的开头字。而其英文名也是依照日语的拼音合并而来;To代表日语东的发音,Shiba代表芝的发音。之后,通过一些列收购和扩展东芝成为全球知名的半导体电子大公司。

如今这家146岁的半导体公司依然与时俱进活跃在半导体电子信息领域前沿,在中国提出“3060”双碳目标后,在第四届进博会上,东芝就携行业领先的碳中和方案而来,致力于为中国的碳中和做出积极的贡献。

今天,在东芝展台和他们的技术人员深入交流后,我发现这家公司有深厚的技术底蕴 ,但竟然低调地让人不甚了解它的产品!如果说有人还记得,那一定是80年代电视放的“TOSHIBA TOSHIBA 新时代的东芝”那句广告词。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

不过,东芝确实是有很多好技术的公司。

比如它是NAND Flash的发明者就是我们每部手机里半导体存储单元。

全球第一部笔记本电脑也是东芝在1985年发明的!

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

世界上第一台HDD&DVD录像机、世界上最小的0.85型硬盘、世界上最小的燃料电池、世界上运行最快的电梯……都出自东芝。

在目前双碳减排大趋势下,东芝随便出手就有很多好技术。

一、全程实现CO₂零排放的纯氢燃料电池系统H2Rex™

据东芝(中国)有限公司事业推进部与氢能事业部销售总监张勇董介绍其实在上世纪60年代初,东芝就已开始着手氢能产品的研究开发。H2Rex™是目前全球领先的纯氢能燃料电池系统,不仅发电效率提升到50%-55%,综合能源效率达到95%,寿命也达到了8万小时标准。重要的是,H2Rex™发电时只排放水,不会产生CO₂,从制氢到氢利用的全程都可实现零碳排放。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex系统具有高耐久电堆,设计寿命80000小时。凭借东芝精心研发的燃料电池电堆结构,无需外部加湿设备,通过在电堆内部自动进行加湿、除湿,能够始终处于保持燃料电池电堆性能所需的最佳湿度,从而实现电堆的高耐久性、高稳定性。

同时,可根据发电功率同时控制多台设备的优化控制功能,为多个单元模块所需要的输出功率配备优化控制功能。专用的EMS(Energy Management System)将根据负载以及每个模块单元的最佳寿命,通过优化模块控制,最大限度的提高整体设备的使用效率。除了通常的负荷跟随模式外,还能够与上位的EMS 合作,根据来自EMS的指令进行控制。用户使用的各种成套设备机器与智能手机能够合作进行运用,能够向需求方提供电与热水的最佳能源。

“其实氢能发电在日本已经有很多应用,目前大家在氢的制取、运输、储存上还有顾虑,但是这些环节都是可以通过技术优化的,只要做好优化可以放心地使用氢能。”张勇说,“在我国一些地区,有弃光弃风弃水电现象,而把这些抛弃的电力通过氢储存起来,要比通过电池储能方便的多,而且我国有天然制氢的优势,把这些优势结合可以有力地支持减排,氢能是最环保的能源,现在大家提倡的甲醇还是会排放CO2的。”

实际上,东芝在甲醇开发上也有积累,所以在此次进博会上,东芝与运用甲醇重整技术的燃料电池开发企业——魔氢科技有限公司合作,推出了应用于通信基站的燃料电池系统,为离网地区,以及电力供应困难的山区等地提供无污染、高品质、长寿命的电力、供暖等能源供应。2021年计划供货超过300台。

二、低调的碳化硅领先者

提起碳化硅等第三代半导体很多人会想起罗姆,英飞凌、CREE等企业,其实东芝在碳化硅上是领先的,比如在此次进博会上东芝就展出了自己晶圆厂生产的的3300V/800A碳化硅模块。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

东芝电子元件(上海)有限公司分立器件应用技术部门高级经理屈兴国表示,目前业界能达到这个性能参数的产品并不多,包括一些知名的公司产品。“我们就是太低调了,其实我们的碳化硅驱动更接近MOS,控制方式更简单,不太容易误触发,使用起来更方便。”他强调。“我们会给客户提供模块,我们的碳化硅模块采用银质烧结,可靠性很高。”

目前东芝的碳化硅主要应用在轨道牵引领域,未来也在规划1200伏的碳化硅用于EV电动车领域,以为这个领域需求很大。

对于在大电流、高电压傲视群雄的东芝IEGT--即Injection Enhanced Gate Transistor的简称,是东芝独创的一个名称,其实就是东芝特制的IGBT。他表示未来会向两个方向发展,一个是大电流,会用在输电领域,一个是高电压会用在海上风电。而通过并联或者串联,可以实现更高的电流和电压。

东芝是通过一种压接式封装实现了性能的扩展,压接式IEGT(PPI)通过上下铜板和钼片,直接把芯片压接在内部,芯片内部无引线键合。这种方式可做到双面散热,比单面散热的传统封装方式可靠性更高。在性能上,PPI产品具有四大优势,即内部芯片无引线键合比较容易实现高可靠性;可双面散热从而实现高散热性能;便于多颗器件串联应用;采用陶瓷外壳封装,具有防爆结构。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

据屈兴国介绍,目前,东芝IEGT的PPI封装包括85mm、125mm两种。且每个封装里面都由多颗芯片组成的,并不是整个晶圆,所以在同一封装内对每颗芯片的一致性要求很高。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

三、东芝的锂电池产品SCiB™

锂离子电池改善了人类的生活,2019年诺贝尔化学奖授予了吉野彰、约翰·古德纳夫和斯坦利·威廷汉三位科学家。这三位诺奖得主获奖的研究项目均与“锂离子电池研发技术”有关。鲜为人知的是,在古德纳夫的研究过程中,东芝高级研究员水岛公一也发挥了极大的作用。当时,在东京大学担任助教水岛在约翰·古德纳夫的指导下,从事大容量锂离子电池正极材料的研究工作。在研究过程中水岛发现钴酸锂作为材料的性能表现优异。这一发现为今天实际使用的锂离子电池的基本结构做出了重大贡献。

不过传统的锂离子电子有爆炸的风险,为此东芝推出了第二代SCiB超级锂电池(Super Charge ion Battery)。东芝在这项技术上已潜心研究多年,SCiB电池使用锂钛氧化物阳极、使用钛酸锂(LTO)作为负极材料,在满足容量大、能量密度高需求的同时,还具有安全性高、寿命长、低温性能好、有效SOC※1范围大、快速充电、高输入输出功率等优点。可应用于电动汽车、固定式/工业用电池等场景。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

※1:SOC(荷电状态)。SCiBTM在SOC广泛的运行范围内具有高输入输出功率特性,可以在0%~100%的SOC范围内使用。

SCiB电池有着超快速充电和长寿命的优势,5分钟即可充电90%以上,反复充放电3000次电量退化不足10%。另外,它还具有很高的耐热安全性,高输入输出性能,零下30摄氏度下也能充分放电的耐低温性能等。东芝称SCiB电池采用了新的阴极材料,并采用新的隔离物和电解液,通过新的生产技术,实现了蓄电池的高稳定性,所以使用时不会像锂离子那样有爆炸等问题。

随着锂离子的吸藏和释放,普通锂离子电池的体积会发生5~15%的变化。这种物理体积的变化会损害材料,导致容量降低、寿命缩短。而SCiB™采用的LTO负极材料具有非常稳定的尖晶石型结构,体积几乎不会随锂离子吸藏和释放而产生变化。在环境温度为35℃的条件下进行的实验中也证实了这一点,经过2万多次充放电后,容量仍保持在90%以上。

在这次进博会上,东芝还展示了可实现360度旋转的癌症重离子治疗设备、Matrixeye™超声波焊点检测仪等,都是利用先进的技术提升生活质量,提升工作效率。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

东芝展台展出的重离子癌症治疗装置利用将碳离子加速到光速的70%,形成碳离子射线(=重离子线)的原理,实现对“癌症病灶”的精准放射治疗。同时,采用可实现任意角度照射的小型化超导旋转机架,可避开脊髓和神经等重要器官,进而降低治疗造成的身体障碍和副作用。“中国每年约增加300万癌症患者,远赴国外接受粒子治疗的数量正逐年上升。“东芝(中国)有限公司董事长兼总裁宫崎洋一表示,在中国粒子治疗装置的普及中,东芝将尽全力做出自己的贡献。

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

“这家半导体公司146岁了,竟然领跑了碳中和!!!"

工业生产和交通等安全隐患,也威胁着我们的生命安全。国际劳工组织数据显示,全球平均每天都有86万场事故发生。如何提升生产设备和交通工具安全性能,是东芝长期思考的问题。东芝Matrixeye™超声波焊点检测仪,通过3D超声波图像合成技术、东芝独立研发的开口合成法技术,可以大大提升生产设备和交通工具焊点检测的精准度和效率。

“东芝(中国)有限公司董事长兼总裁宫崎洋一"
东芝(中国)有限公司董事长兼总裁宫崎洋一

宫崎洋一表示:“中国提出的碳达峰、碳中和理念和目标,对于东芝在内的所有企业都是很重要的机会。东芝研发氢能应用技术已有50多年,实现脱碳社会的关键元器件功率半导体也是我们的强项,这将有助于东芝为中国实现碳中和目标提供更加完整、高效的解决方案。”

他表示未来,基于“为了人类和地球的明天”经营理念,东芝将一如既往不断扩大中国的业务发展,进一步深化环境经营,在“创造丰富价值”的同时,谋求“与地球共生”。

注:本文为原创文章,未经作者授权严禁转载或部分摘录切割使用,否则我们将保留侵权追诉的权利!

围观 12

作者:电子创新网张国斌

功率器件,通常也被称为电力电子器件,是在电力系统和电气工程中根据负载要求处理电力转换的器件。作为电子领域的核心成员,大功率半导体器件的技术与工艺对整个电力电子产业有着举足轻重的影响。在PCIM Asia 2021展上,东芝电子元件(上海)有限公司分立器件应用技术部门高级经理屈兴国,向我们分享了东芝在功率器件领域的相关进展。

“从东芝功率器件布局,窥半导体企业的立足之道"

东芝IEGT技术,在发展中谋求创新

东芝IEGT,即Injection Enhanced Gate Transistor的简称,是东芝独创的一个名称,其实就是东芝特制的IGBT。上世纪九十年代,东芝率先采用栅极注入增强技术以降低IGBT器件的静态损耗,当时东芝特意为这个名称注册了商标,并将这个名称保护起来。

东芝的IEGT从封装上,可分为PMI模块封装和PPI压接式封装两种封装方式。目前,东芝在IEGT模块上采用业界常用的PMI模块封装,这是一种采用铝碳化硅基板和高CTI的材质,具有更好的散热效果和绝缘性,常应用于风力发电和电力机车等场景。而PPI压接式封装IEGT可以说是东芝首创的一种技术,常用在风力发电、HVDC输配电等场景。

“从东芝功率器件布局,窥半导体企业的立足之道"

压接式封装的IEGT(PPI)通过上下铜板和钼片,直接把芯片压接在内部,芯片内部无引线键合。这种方式可做到双面散热,比单面散热的传统封装方式可靠性更高。在性能上,PPI产品具有四大优势,即内部芯片无引线键合比较容易实现高可靠性;可双面散热从而实现高散热性能;便于多颗器件串联应用;采用陶瓷外壳封装,具有防爆结构。

“从东芝功率器件布局,窥半导体企业的立足之道"

据屈兴国介绍:目前,东芝IEGT的PPI封装包括85mm、125mm两种。且每个封装里面都由多颗芯片组成的,并不是整个晶圆,所以在同一封装内对每颗芯片的一致性要求很高。为了更多的客户可以更快地了解东芝IEGT器件,东芝积极寻求第三方公司合作。据悉,这次展出的IEGT压接模组子单元,就是东芝与雅创、青铜剑三方合作的产品。实际上,除了雅创和青铜剑之外,东芝近年来一直在尝试功率器件本土化。屈兴国透露,早在2018年,东芝就已经在中国寻找意向客户,现在正与中国一家大公司在谈IEGT产品上的合作。

紧随SiC趋势,洞察市场需求

近年来,以SiC为材料制造的功率器件正在逐渐崭露头角,据相关预测,到2023年SiC功率器件市场规模预计将达14亿美元,其主要的市场增长机会在汽车领域,特别是EV、混合动力车和燃料电池车等电动车应用市场。

东芝作为先进的半导体制造商,自然不会错失这次机会。凭借在功率器件领域丰富的研发经验与敏锐的市场嗅觉,东芝洞察到SiC器件即将在电力电子领域发挥的重要作用,通过先人一步的技术布局以及近几年间逐步加大的研发投入,成功在市场需求的上升期实现了SiC功率器件的投产,不仅如此,据了解目前东芝纯碳化硅器件也正在逐步实现量产。屈兴国表示,由于SiC与硅相比耐压性更高,损耗更低,被广泛认为是下一代功率器件的材料,目前其主要应用于列车逆变器中,但随着技术不断发展,今后有可能会在工业设备的各种光伏发电系统和电源管理系统中扮演重要角色。

然而尽管SiC器件备受业界关注,但其可靠性和成本因素仍然阻碍了SiC器件的使用和市场增长。为了提高SiC使用的性价比,东芝也研发了SiC混合模块,即将SiC SBD芯片与IGBT芯片集成在一起,这样可以利用SiC SBD芯片的快速反向恢复和低损耗的特性,增强IGBT的性能,同时降低模块的大小。目前东芝可以提供3300V,1500A的产品和1700V,1200A模块。不过,屈兴国表示,此类产品在国内的推广效果并不理想,因为国内厂商对这种折中方案并不是太认可,国内厂商更关注纯SiC产品,他们希望可以提供最先进的方案,或是成本更低的方案,因此,SiC混合模块只能作为是一个过渡型产品来推广,未来应该会过渡到SiC MOSFET上去。

“从东芝功率器件布局,窥半导体企业的立足之道"

此外,屈兴国也向我们分享了纯碳化硅MOS管的最新研发消息。他表示,碳化硅MOSFET模块1200V/600A双管、1700V/400A双管、3300V/800A双管产品均在开发中,根据规划3300V/800A双管系列产品在今年5月已经有商业样品,并将于今年9月-10月进入量产阶段,首批客户是日本的电力机车客户;1700V/400A双管产品将会第二个发布,主要应用于风电、太阳能等新能源领域;另外,1200V/600A双管产品也大致与1700V/400A双管同期发布,将主要应用于新能源汽车的充电桩。

“从东芝功率器件布局,窥半导体企业的立足之道"

如今,SiC功率器件的发展已成为大势所趋,各大半导体厂商需紧跟市场需求,不断推陈出新,才可立足于长青。

围观 31

对配备以太网与CAN控制器的物联网设备进行优化

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,已开始量产M4N组的20款新微控制器。M4N组是TXZ+™族高级产品的新成员,采用40nm工艺制造。M4N组集成带FPU的Arm Cortex-M4内核,运行速度高达200MHz,最高可集成2MB代码闪存和32KB数据闪存,具有10万次的写入周期寿命。此外,新款微控制器还提供了丰富的接口与通信选项,例如以太网、CAN以及带集成PHY的USB 2.0 FS OTG控制器。M4N组器件适用于办公设备、楼宇和工厂自动化以及工业网络与信息管理设备。

“东芝推出TXZ+TM族高级系列新款M4N组Arm®

新款M4N组产品用串行存储器接口强化通信功能,除UART、FUART、TSPI和I2C外,还支持Quad/Octal SPI、音频接口(I2S)以及外部总线接口。此外,这些器件能够为各个外围电路分配独立DMA与RAM,而且由于采用了总线矩阵电路配置,可确保通过总线主控器实现高效的数据传输。因此,M4N组器件可同时支持以太网控制器、CAN与USB控制器的独立并行处理。

高速、高精度12位模拟/数字转换器最高支持24个模数转换输入通道,可单独设置采样保持时间,便于器件支持多种多样的传感应用。

这些器件内置ROM、RAM、ADC和时钟的自诊断功能,有助于客户通过IEC60730 B类功能安全认证。

您可以访问东芝网站并下载文档、示例软件及其实际使用示例,以及控制每种外围设备的接口驱动程序软件。评估板和开发环境是与Arm全球生态系统合作伙伴合作提供的。

新产品的主要特性

  • 带FPU的高性能Arm Cortex-M4内核,最高频率为200MHz
  • 电机控制功能和通信接口
  • 满足IEC60730 B类功能安全要求的自诊断功能

应用

  • 需要以太网USB与CAN连接功能的工业网络与信息管理设备。
  • 打印机、用于实现楼宇与工厂自动化的通信设备、物联网家用电器。
  • 家庭安防、智能电表等。

规格

产品组

M4N

CPU内核

Arm® Cortex®-M4

—存储器保护单元(MPU)

—浮点单元(FPU)

最大运行频率

200MHz

内部振荡器

10MHz(+/-1%)

内部存储器

闪存(代码)

512KB/1024KB/1536KB/2048KB

(可重复写入多达100,000次)

闪存(数据)

32KB(可重复写入多达100,000次)

RAM

192KB/256KB和备份RAM 2KB

I/O端口

84至146

外部中断

9至16

外部总线接口

8/16位宽度(单独/多路复用总线)

DMA控制器(DMAC)

多功能DMAC:1个单元

高速DMAC:2个单元

定时器功能

T32A

32位定时器事件计数器

(32通道用于16位定时器;16通道用于32位定时器)

LTTMR

长期定时器:1通道

RTC

实时时钟:1通道

通信功能

UART

异步串行通信:3至6通道

FUART

全通用异步接收器发送器:1至2通道

I2C

3至5通道

TSPI

串行外围设备接口:5至9通道

TSSI

同步串行接口:1至2通道

SMIF

串行存储器接口:1通道

CEC

1通道

CAN

CAN控制器:2单元

USB

通用串行总线:1至2单元

(带集成PHY的USB   2.0 FS OTG控制器)

ETHM

以太网控制器(MII、RMII):1单元

模拟功能

12位模数转换器

16到24通道输入

8位数模转换器

2通道

其他外围设备

电机控制(A-PMD)

1通道

RMC

远程控制信号预处理器:1至2通道

ISD

间隔传感器检测电路:1至3单元

I2S

2通道

FIR

FIR计算电路:1通道

系统功能

WDT

1通道

LVD

电压检测电路:1通道

OFD

振荡频率检测器:1通道

片上调试功能

串行线/JTAG

工作电压

2.7V至3.6V,单电压供电

封装/引脚

LQFP176(20mm×20mm,0.4mm脚距)

VFBGA177(13mm×13mm,0.8mm脚距)

LQFP144(20mm×20mm,0.5mm脚距)

VFBGA145(12mm×12mm,0.8mm脚距)

LQFP100(14mm×14mm,0.5mm脚距)

如需了解相关新产品的更多信息,请访问以下网址:

M4N组

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers/txz4aplus-series.html#M4N-Group

如需了解相关东芝微控制器的更多信息,请访问以下网址:

微控制器

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/microcontrollers.html

* Arm和Cortex是Arm有限公司(或其子公司)在美国和/或其他国家或地区的注册商标。
* TXZ+™是东芝电子元件及存储装置株式会社的商标。
* 本文提及的公司名称、产品名称和服务名称可能是其各自公司的商标。

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,000名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过7,100亿日元(65亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

如需了解有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多信息,请访问以下网址:https://toshiba-semicon-storage.com

来源:东芝
免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

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