Toshiba ra mắt chip SmartMCD TB9M030FG — điều khiển động cơ BLDC không cảm biến từ tốc độ 0, không tiếng ồn

Theo ChargedEVs, Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation vừa bắt đầu gửi mẫu kỹ thuật (engineering samples) của chip TB9M030FG — sản phẩm mới nhất trong dòng SmartMCD chuyên điều khiển động cơ ô tô. Điểm đột phá của con chip này nằm ở khả năng điều khiển định hướng từ trường không cảm biến (sensorless FOC — Field-Oriented Control) ngay từ tốc độ 0, mà hoàn toàn không phát ra tiếng ồn âm thanh — một vấn đề cố hữu của các phương pháp truyền thống.

Giải pháp đột phá cho điều khiển động cơ BLDC

Trong các hệ thống điều khiển động cơ BLDC (Brushless DC — động cơ một chiều không chổi than) thông thường, để xác định vị trí rotor ở tốc độ thấp, kỹ sư phải sử dụng phương pháp bơm tín hiệu điện áp tần số cao (high-frequency voltage injection). Tuy hiệu quả về mặt kỹ thuật, phương pháp này tạo ra tiếng ồn khó chịu từ động cơ — điều không thể chấp nhận được trên các dòng xe hiện đại, đặc biệt là xe điện vốn yên tĩnh hơn xe xăng rất nhiều.

Toshiba đã phát triển một thuật toán độc quyền giúp TB9M030FG đạt được điều khiển FOC ổn định từ tốc độ 0 trên các động cơ cực lồi (salient-pole motors) mà không cần cảm biến vị trí và không gây ra tiếng ồn âm thanh. Đây là bước tiến đáng kể trong lĩnh vực điều khiển động cơ ô tô.

Thông số kỹ thuật nổi bật

TB9M030FG tích hợp vi điều khiển và driver cổng (gate driver) trong một gói chip duy nhất kích thước chỉ 9×9 mm (QFP48), bao gồm:

• Lõi xử lý: ARM Cortex-M0 32-bit, xung nhịp 40 MHz
• Bộ nhớ: Flash 64 KB (có ECC), ROM 12 KB, RAM 4 KB
• Điện áp hoạt động: 6–18V (tối đa tuyệt đối –0,3 đến +40V)
• Nhiệt độ hoạt động: –40°C đến +150°C (nhiệt độ tiếp giáp lên đến +175°C)
• Giao tiếp: LIN, UART, SPI, PWM
• Bộ chuyển đổi ADC: 12-bit và 10-bit
• Đo dòng điện: bộ khuếch đại điện trở shunt đơn (1-shunt resistor amplifier)
• Tiêu chuẩn: đạt chuẩn AEC-Q100 Grade 0 — cấp cao nhất dành cho linh kiện ô tô

Đặc biệt, chip tích hợp sẵn phần cứng vector engine giúp giảm tải tính toán FOC khỏi lõi CPU, từ đó giảm đáng kể yêu cầu về phần mềm và dung lượng bộ nhớ chương trình. Điều này giúp các nhà sản xuất tiết kiệm thời gian phát triển và chi phí hệ thống.

Ứng dụng thực tế trên xe điện

TB9M030FG nhắm đến các ứng dụng điều khiển động cơ phụ trợ trên ô tô, bao gồm:

• Bơm nước điện (electric water pumps)
• Bơm dầu điện (electric oil pumps)
• Quạt tản nhiệt (fans)
• Quạt gió điều hòa (blowers)

Đây đều là những hệ thống đang được điện khí hóa mạnh mẽ trên các dòng xe hiện đại, đặc biệt xe thuần điện (BEV) và xe hybrid. Nhu cầu về giải pháp điều khiển tích hợp, nhỏ gọn và yên tĩnh ngày càng tăng cao khi các hãng xe đẩy mạnh trải nghiệm cabin tĩnh lặng.

Toshiba cho biết sản phẩm sẽ được sản xuất hàng loạt từ tháng 1/2027.

Ý nghĩa với thị trường Việt Nam

Tại Việt Nam, thị trường xe điện đang phát triển nhanh chóng với sự dẫn dắt của VinFast cùng mạng lưới trạm sạc ngày càng mở rộng trên toàn quốc. Khi số lượng xe điện tăng lên, các nhà cung cấp linh kiện ô tô trong nước và quốc tế hoạt động tại Việt Nam cũng sẽ cần những giải pháp chip điều khiển động cơ tiên tiến như TB9M030FG.

Việc Toshiba phát triển chip điều khiển động cơ không cảm biến, không tiếng ồn có thể mang lại lợi ích trực tiếp cho chuỗi cung ứng xe điện tại Việt Nam — nơi các nhà máy lắp ráp và sản xuất linh kiện ô tô đang mở rộng quy mô. Với tiêu chuẩn AEC-Q100 Grade 0 và khả năng chịu nhiệt cao, chip này đặc biệt phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam.

Người dùng xe điện tại Việt Nam có thể tra cứu danh sách trạm sạc trên TramSac.me để lên kế hoạch di chuyển thuận tiện.

Tổng kết

TB9M030FG của Toshiba đánh dấu bước tiến quan trọng trong công nghệ điều khiển động cơ BLDC cho ngành ô tô. Khả năng FOC không cảm biến từ tốc độ 0 mà không gây tiếng ồn, kết hợp với thiết kế tích hợp cao trong gói chip nhỏ gọn, hứa hẹn sẽ giúp các nhà sản xuất ô tô đơn giản hóa thiết kế hệ thống phụ trợ điện — đồng thời nâng cao trải nghiệm yên tĩnh trên các dòng xe điện thế hệ mới.

Nguồn: ChargedEVs