泰矽微发布国内超小封装车规级全集成微马达驱动TCM33x系列芯片

汽车智能化和新域控架构催生智能执行器应用的增长

随着汽车智能化的发展，越来越多的智能化功能被整合到汽车中，例如自动驾驶、智能导航、语音控制等。这些功能的实现需要依赖大量的传感器和执行器，其中智能执行器扮演着重要的角色。智能执行器是一种集成了微处理器、传感器、通信模块等先进技术的执行器，能够对汽车中的各种设备进行精确的控制，并且具备自诊断功能和远程监控功能，为现代汽车工业的发展带来了显著的进步。

新域控架构的出现进一步推动了智能执行器的应用。新域控架构是指将汽车的各个按功能划分的分布式控制器改为按照位置进行布置的区域控制器，不同区域之间通过高速通信总线如Ethernet 进行通讯。车身各个位置远端的的传感器和执行器通过简单的总线如CAN， LIN， UART CAN 等接入区域控制器，由区域控制器集中进行信息的融合和管理；远端节点实现单一的传感信号处理或执行动作，要求具有基本的通讯功能和一定的本地计算能力，因为功能实现单一，方便电子和机械件的集成，进一步减小执行器的体积和重量。这种架构可以提高汽车的控制效率和智能化水平，使得汽车能够更好地适应各种复杂的驾驶环境和驾驶需求。

在新域控架构下，智能执行器可以实现对各个控制域的精确和协同控制，例如对发动机、制动系统、转向系统，灯光，空调，天窗等进行智能调节，从而提高汽车的性能和安全性。同时，智能执行器还可以与其他车载系统进行数据交换和协同工作，实现更加智能化的驾驶体验。汽车智能化和新域控架构的发展促进了智能执行器的应用，为现代汽车工业的进步注入了新的动力。未来，随着技术的不断发展和创新，智能执行器将在汽车智能化领域发挥更加重要的作用。

新能源汽车的发展催生了更高级热管理系统的和电子阀的应用。

热管理系统是新能源汽车中的重要组成部分，它负责控制车辆内部温度、湿度等参数，保证车辆在各种环境下的稳定性和舒适性。电子阀和电磁阀是热管理系统中的关键零部件，它们在系统中发挥着不可替代的作用。

电子阀是一种用于控制流体流动的装置，它通过电子信号控制阀门的开关状态，从而实现对流体流量、压力等参数的精确控制。在新能源汽车的热管理系统中，电子阀通常被用于控制冷却液、制冷剂等流体的流动，以保证系统在不同工况下的稳定运行。电子阀的优点是响应速度快、控制精度高、可靠性高等。

智能执行器和集成式热管理系统中的电子阀都会大量用到微马达和配套的高集成度微马达驱动芯片， 泰矽微TCM33x 系列微马达驱动系列芯片是为满足这两类市场需求推出的国产化高集成度方案

TCM33x 系列目前推出三种产品， 其中TCM330 是集成0.5A驱动能力的4相半桥的驱动芯片，主要面向智能电动风门；TCM333 是集成1A 驱动能力的4相半桥驱动芯片，主要面向功率稍大的步进电机或电磁阀的应用。TCM332 集成了3相半桥驱动， 主要应用为无刷直流电机。

TCM330和TCM333 产品主要特性：

• 6V to 28V工作电压，40V load Dump 耐压
• 集成4路半桥驱动：
• 0.5A RMS/1.6A Peak（TCM330），1A RMS/1.6A Peak（TCM333）电流能力
• 集成电荷泵满足100% 占空比工作
• 自适应死区时间和电流上升斜率控制
• 高低边MOSFET 防直通保护
• MCU: Arm Cortex M0， 48 MHz主频
• 集成32 KB ECC eFlash , 4KB SRAM，512B ECC EEPROM
• 10 路低压IO 和 1 高压IO, 支持数字和模拟功能
• 硬件同步触发模式 14 位 1M SPS ADC
• IO 口支持8路单端（包括3路差分）输入
• 4路 12-bit 马达控制PWM 模块
• 1x 16-bit 通用Timer，2 个基本定时器
• 2 路带8 bit DAC 输出参考的比较器。
• 2 路精准电流采样运放
• 母线电压和相线电压采样ADC 通道
• 硬件数学加速引擎支持Arctan / Divider / SQRT
• 支持3线或4线SPI 接口的位置传感器
• 过压，欠压，短路，过载检测功能
• 满足LIN 2.x/SAE J2602 and ISO17987-4 协议
• 支持LIN 总线自动寻址功能
• 时钟扩频功能降低EMI
• 国产超小封装QFN 24 5mm*5mm
• AEC-Q100 Grade1 Tamax=125 °C， Tjmax 150

典型应用如图1，其它支持的应用，直流电机（图2，图3）， 继电器和电磁阀驱动（图4，图5）

图1. 两相步进电机

图2. 驱动4个单向直流电机

图3. 驱动3个双向直流电机

图4 4路底边开关

图5. 4路高边开关

TCM332为3相半桥 1A 驱动能力的无刷直流电机驱动，支持有感/无感控制模式，主要应用为风门控制， AGS 自动格栅，电动充电盖，座椅通风等（图6）。

图6

产品主要特性：

• 6V to 28V工作电压，40V load Dump 耐压
• 集成3路半桥驱动：
• 1A RMS/1.6A Peak电流能力
• 集成电荷泵满足100% 占空比工作
• 自适应死区时间和电流上升斜率控制
• 高低边MOSFET 防直通保护
• MCU: Arm Cortex M0， 48 MHz主频
• 集成32 KByte ECC eFlash , 4K SRAM，512B ECC EEPROM
• 10 路低压IO 和 1 高压IO, 支持数值和模拟功能
• 硬件同步触发模式 14 位 1M SPS ADC用于相线和母线电压以及电流采样
• IO 口支持8路单端（包括3路差分）输入ADC 功能支持模拟输出位置传感器
• 3路 12-bit 马达控制PWM 模块
• 1x 16-bit 通用Timer，2 个16位基本定时器
• 换相检测比较器。
• 1路精准电流采样运放
• 母线电压和相线电压采样ADC 通道支持软件模式换相检测
• 硬件数学加速引擎支持Arctan / Divider / SQRT有效缩短算法时间
• 支持3线或4线SPI 接口的位置传感器
• 过压，欠压，短路，过载检测功能
• 满足LIN 2.x/SAE J2602 和 ISO17987-4 协议
• 支持LIN 总线自动寻址功能
• 时钟扩频功能有效降低EMI
• 硬件支持撬杠模式母线过压保护
• 国产超小封装QFN 24 5mm*5mm
• AEC-Q100 Grade1 Ta max=125 °C， Tjmax 150

TCM33x 系列产品主要优势：

• 封装小， 国产超小封装的微马达驱动 QFN24 5mm*5mm 封装
• 经过认证成熟的LIN总线物理层和数据链路层（可以提供权威机构报告）
• 支持LIN 总线自动地址分配，最多可接15个Slave
• 支持硬件模式或软件模式马达控制算法，兼顾低速和高速控制的稳定性
• 硬件加速数学引擎加快算法的执行时间
• 可控的驱动电流斜率（图7，蓝色线MOSFET电流上升时间，软件可调）和展频功能有助于以简化的外部电路满足EMI 性能要求

图7. MOSFET 电流斜率可控（蓝色迹线）