東芝公司今日宣布推出旨在實現(xiàn)功能安全性 [2] 的增強型無刷電機[1]預驅動芯片(IC)——“TB9081FG”，該芯片適用于電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)。樣品出貨將于2015年9月1日啟動，量產計劃于2017年8月啟動。

越來越多的諸如電動助力轉向系統(tǒng)之類的安全關鍵型汽車系統(tǒng)必須滿足ASIL-D[3]的要求，ASIL-D是ISO 26262標準“道路交通工具——功能安全”(Road vehicles – Functional safety)中所規(guī)定的最高汽車安全完整性等級。

全新的IC集成了關鍵的主要功能，包括三相預驅動電路 [4]、故障安全繼電器預驅動電路 [4]和電機電流檢測電路 [5]，以及各種故障檢測電路。該IC還融合了用于檢測故障檢測電路中的潛伏性故障的初步診斷電路，以確保更高的功能安全。

東芝還進行了一系列功能安全分析，模擬各種系統(tǒng)故障，而且還將為客戶提供諸如FMEDA[6]，之類的記錄文件，以支持安全分析和設計。

主要特性

1.用于保證功能安全的各種故障檢測電路

內置VB過壓/欠壓檢測電路、VCC過壓/欠壓檢測電路、過溫檢測電路和短路檢測電路[7]。

2.針對保證功能安全的故障檢測電路的診斷電路

故障檢測電路中設置有內置診斷電路，用于檢測任何潛伏性故障。

3.內置故障安全繼電器預驅動電路

內置故障安全繼電器預驅動電路驅動連接于電機和MOSFET(驅動器)之間以及電源側和MOSFET(驅動器)之間的半導體繼電器。該故障安全繼電器預驅動電路共有5個通道，電機側有3個通道，電源側有2個通道。均設有專門的輸入端子，可實現(xiàn)獨立控制。

4.欠壓操作

改進電池工作電壓范圍，使其低至4.5V(最小)，從而可適應由降低空載電壓后放電引起的電壓降。

5.檢測故障時，可選擇預驅動操作

當檢測到故障時，用戶可采用兩種方式其中之一，利用SPI通信 [8]的輸入設定來設置系統(tǒng)對檢測到的故障做出響應。一種設定利用這款全新的IC來停止外部MOSFET，另一種設定利用MCU(微控制器單元)切換至MOSFET的外部控制。可根據(jù)用戶的應用或系統(tǒng)進行選擇，而且其適合于各種不同的系統(tǒng)。

主要規(guī)格

[1] 不帶換向器(無電刷)的電機。

[2] 基于功能安全的標準，以期將系統(tǒng)故障帶來的風險最小化。ISO26262認證確認某公司面向汽車應用的電氣和電子(E/E)系統(tǒng)的工藝或產品滿足該標準中規(guī)定的嚴格標準，并為第三方提供一種評估潛在供應商的能力的獨立手段。

[3] ASIL：汽車安全完整性等級。

[4] 用于控制驅動電機的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的預驅動器。

[5] 將電機電流轉化為電壓并輸出至MCU(微控制器單元)。

[6] FMEDA：失效模式影響及診斷分析。

[7] 檢測驅動器(MOSFET)漏極和源極之間的任何短路。

[8] SPI：串行外設接口。