Toshiba étend son support pour des fonctions de contrôle de mouvement embarquées efficaces avec un microcontrôleur ARM 32 bits compact et un kit de démarrage dédié

Conçu pour commander des moteurs à courant continu triphasés sans balais et des moteurs à induction, le microcontrôleur TMPM374FW vise des applications des secteurs de l'industriel et de l'électroménager qui exigent un contrôle vectoriel (ou field oriented control, FOC) efficace et précis de ventilateurs, pompes et autres compresseurs. Un moteur vectoriel intégré sur la puce et une sortie de commande de moteur programmable à un canal assurent un contrôle précis et une réponse rapide sans matériel additionnel, ni développement de logiciels coûteux en temps, ni surcharge de l'unité centrale.

Le microcontrôleur TMPM374 est fourni dans un boîtier LQFP compact à 44 broches de 10 mm x 10 mm et opère à partir d'une alimentation unique 5 V. Il intègre le cœur ARM Cortex-M3 80 MHz avec 128 Ko de mémoire NanoFlash de haute efficacité, 6 Ko de RAM, le moteur vectoriel, la technologie de commande de moteur PMD3+ programmable propriétaire de Toshiba, et un convertisseur analogique-numérique 12 bits. Ce dernier présente une vitesse de conversion inférieure à 2 µs. Parmi les autres particularités présentes sur la puce figurent huit canaux d'un temporisateur 16 bits, un temporisateur chien de garde, une SIO/UART à 3 canaux et un régulateur de tension, ainsi que les fonctions de redémarrage de type power on reset et la détection de la fréquence d'oscillation. Cette dernière est particulièrement importante dans les conceptions pour l'électroménager parce qu'elle est conforme aux standards de sécurité EN/IEC 60730 et 60335 (Classe B) requis pour cette catégorie d'équipements.

La technologie PMD3+ de Toshiba comprend un générateur PWM triphasé, un contrôleur de temps mort, un circuit de protection et un réseau de timing du CAN. Elle permet ainsi un contrôle complet d'un moteur triphasé à l'aide d'un simple réglage de registre. Le moteur vectoriel matériel gère l'entrée de courant des trois phases depuis le CAN, exécute l'algorithme de contrôle FOC et génère les signaux PWM appropriés pour l'inverseur. Grâce à un temps de traitement de seulement 9 µs au total (à une fréquence du cœur microcontrôleur de 80MHz), le bloc VE matériel offre des améliorations significatives par comparaison avec un algorithme de contrôle vectoriel avec un logiciel tournant sur un microcontrôleur hôte.

Par ailleurs, Toshiba a annoncé un kit de démarrage modulaire dédié, afin de supporter le développement des applications construites autour du microcontrôleur TMPM374. Ce kit contient tous les éléments nécessaires à une évaluation et un prototypage rapides. Il se compose ainsi d'une carte d'évaluation TMPM374, d'un moteur BLDC triphasé 24 V, d'une carte de commande adaptée, d'une alimentation, et d'une suite de logiciels ainsi que de la documentation. Y compris le logiciel de support BSP complet, le code source et les notices applicatives.

En utilisant l'interface utilisateur du kit, les concepteurs peuvent configurer les paramètres clés du moteur et gérer des caractéristiques tels que la vitesse, le courant et le couple du moteur. Le kit facilite aussi l'adaptation d'un design à l'utilisation d'un différent moteur s'il faut utiliser d'autres modules ou bien l'étage de commande propre au client.