東芝推出新系列步進馬達驅動IC具備失速回饋結構

東芝電子元件及儲存裝置株式會社今日(9月14日)宣布推出兩款新步進馬達驅動IC 4.5ATB67S249FTG和2A TB67S279FTG，擴大步進馬達驅動器產品陣容，新系列IC具備創新的防失速回饋結構[1]，實現高效率馬達控制。

對於印表機和其他辦公設備、銀行終端機、遊樂設備以及家用電器中所使用的馬達而言，穩定、高精度馬達控制是基本要求。隨著應用範圍不斷增加，市場對工作效率更高、發熱量小的馬達驅動IC需求則逐年增加。

避免步進馬達運轉期間出現失速是確保馬達控制的穩定性和精度為首要關鍵，可透過提供額外電流確保馬達具備一定的工作扭矩裕量來避免馬達失速。然而，儘管能避免馬達失速，但是該額外電流會使效率降低並且會造成發熱。因此需要進行複雜的調整來提高效率、減少發熱和避免馬達失速，而複雜的調整涉及利用額外的感測器和微控制器即時監測扭矩以及控制馬達電流。

與第一款整合了原創的防失速主動增益控制(AGC) [2]的步進馬達TB67S289FTG一樣，這些新產品也整合了防失速AGC。TB67S249FTG支援業界領先的[3]4.5A大驅動電流，是TB67S289FTG驅動電流的1.5倍。TB67S279FTG額定電流為2A，與TB67S249FTG相比，它提供卓越的性價比。這三款產品在封裝、引腳排列和功能方面均相互相容，彼此之間可輕鬆互換。因此便於使用者根據應用場合、驅動條件和用途進行最佳選擇。

與TB67S289FTG一樣，TB67S249FTG和TB67S279FTG也可在無需額外MCU的情況下監測馬達運轉和扭矩，並透過採用AGC實現馬達控制和效率最佳化。它們可避免馬達失速並根據所需的扭矩自動最佳化馬達電流，與其他解決方案相比，可降低馬達功耗多達80%。另外，在不依靠導通電阻的情況下，它們在效率和發熱方面實現顯著改善。

當由先進電流檢測系統(ACDS) [4]為這些步進馬達驅動IC提供支援時，還可以進一步提高效率，ACDS為東芝創新的無檢測電阻電流監測和控制系統，使印刷電路板擁有更多可用空間並減少外部元件數量。

包含ACG的先進自動化系統的應用實現了一系列利用較少元件提供高性能馬達控制的產品。東芝電子元件及儲存裝置株式會社將該新系列定位為其步進馬達驅動IC的旗艦系列並將繼續擴大其產品陣容。

1.         防失速和高效率
新的AGC馬達控制結構提高馬達效率並減少發熱。ACDS無檢測電阻電流控制減少印刷電路板的空間需求。此外，1/32步（最大）步進高解析度馬達控制，有助於降低噪音和振動。

2.         發熱量減小
導通電阻較低（TB67S249FTG：0.33Ω，TB67S279FTG：0.60Ω（上限+下限：典型值）），因而發熱量減少。

3.         小型封裝且該系列產品之間彼此引腳相容
採用小型QFN封裝，允許客戶減少散熱問題並簡化電路板和模組設計模式，以便於散熱。還將在空間和成本方面實現經濟實惠的解決方案。此外，TB67S289FTG、TB67S279FTG和TB67S249FTG在封裝和引腳上相互相容，方便使用者根據使用環境進行最佳的元件選擇和更換。

4.         內建錯誤檢測電路
除過熱保護、過電流保護和欠壓鎖定功能，目前還整合有馬達負載開路檢測功能。可以利用錯誤標記功能將錯誤狀態標記入外部設備。

備註：

[1] 馬達失速: 當馬達旋轉偏離控制訊號時，會發生失速並且馬達停止旋轉。

[2] AGC: 一種馬達控制結構，可自動最佳化馬達電流轉矩比，同時防止馬達失速。

[3] 截止2019年9月14日東芝電子元件及儲存裝置株式會社調查。

[4] ACDS: 一種無須外部檢測電阻器來監視馬達電流的馬達控制結構。