芝芯方案丨驾乘舒适不打折！东芝搞定车载空调烦心事

不管是酷暑还是寒冬，车载空调（HVAC）系统都是驾乘者的“舒适防线”。但你是否遇到过：空调噪音突然变大，像有只蜜蜂在耳边盘旋；明明温度调得适中，车辆续航里程却悄悄“缩水”？

这些其实都指向了HVAC系统背后共同的技术痛点——电机控制效率、系统可靠性与整体功耗的平衡难题。为此，东芝推出了一系列针对车载HVAC的解决方案，悄然化解这些行业难题。

车载HVAC解决方案系统框图

如何让直流无刷电机既安静又省电？

直流无刷电机（BLDC）是HVAC系统中核心部件的动力来源，其驱动电路的好坏直接关系到风量、噪音与能耗。东芝方案的核心在于精细化控制与高效能器件的完美结合。

用于HVAC的3相直流无刷电机驱动电路示例

“强壮而小巧”的功率开关：采用U-MOS系列MOSFET，如40V的XPN3R804NC与100V的XPN1300ANC。其极低的导通电阻意味着热量损耗更少，效率更高；同时又体积小巧，符合AEC-Q101车规认证，能让系统设计得更紧凑、更可靠。

“智慧”的预驱动器：TB9080FG是一款专为鼓风机设计的直流无刷电机预驱动器。其两大“绝活”彻底改善了用户体验：正弦波电流驱动让电机运行如丝绸般平滑，从根本上降低了恼人的电磁噪音；自动前导角控制功能能根据电机实时状态自动调整驱动相位，始终让电机处于高效工作区间，节省宝贵电能。

“精准助力”的栅极驱动器：对于风扇、风门等小型电机，TPD7211F半桥栅极驱动器是理想选择。它能提供稳定的驱动电流，确保电机快速响应，小型化封装还为电路板节省了宝贵空间。

如何精准可靠控制直流有刷电机？

在HVAC系统中，用于控制风门、导风板等的往往是更简单的直流有刷电机，驱动关键在于可靠性与多通道控制能力。东芝为此提供了高度集成的H桥驱动方案。

用于HVAC的直流有刷电机驱动电路示例

电机驱动器“多面手”：TB9101FNG是一款双通道H桥驱动器，专为汽车环境设计。它可以直接驱动两个小型直流有刷电机，实现前进、后退、停止、刹车四种状态。控制接口简单（TTL电平），可直接与MCU连接，大大简化了系统设计。它还内置待机模式和多种异常检测功能，安全又省心。TB9102FNG为同系列车载专用H桥电机驱动器，可适配多区空调系统的电机驱动需求。

步进电机怎样做到运行平稳又安静？

步进电机常用于需要精确定位的HVAC风门控制，其运行时的平滑度和噪声水平直接影响“高级感”。东芝的步进电机驱动方案致力于实现超静音、高细分的控制。

用于HVAC的步进电机驱动电路示例

“细腻”的步进电机驱动器：TB9120AFTG是一款恒流型2相双极步进电机驱动器，支持从全步进到1/32微步进的可选激励模式，极大提升运行平滑度，显著降低可闻的电机噪音和振动。它采用时钟输入接口，无需MCU复杂的软件算法即可实现精细控制，同时其符合AEC-Q100标准的封装也确保了车载可靠性。

如何保障整个HVAC系统电源安全与稳定？

12V电源线P沟道MOSFET开关控制

和反接保护电路示例

任何优秀的控制系统都离不开一个安全可靠的电源前端。车载环境电源状况复杂，反接、浪涌等风险不容忽视。东芝提供了一套完整的电源开关控制与保护电路方案。

“守门员”MOSFET：采用P沟道MOSFET（如XPN9R614MC）构建电源开关和反接保护电路，能有效防止因电源接反导致系统损坏。

“信号专家”与“保护卫士”：通用小信号MOSFET（SSM3K7002KF）、双极晶体管（2SA1832）和内置偏置电阻的晶体管（RN1907FE）等，用于完成各种逻辑控制与信号调理。同时，为保护CAN总线等通信线路，还配备了TVS二极管（DF3D18FU），为系统提供静电放电（ESD）保护。

贯穿系统的“能量心脏”：在上述所有电机驱动子系统中，为MCU提供稳定、洁净的电源都至关重要。东芝的TB9005FNG电源IC为此而生，具备低待机电流、多种系统复位功能（低压复位、上电复位、看门狗定时器），并能通过外接晶体管提供大输出电流，是确保整个控制系统大脑稳定运行的可靠保障。

可靠“芯”方案定义舒适出行未来

东芝通过覆盖驱动、控制与电源保护的全链条半导体方案，为车载HVAC系统提供了从高效静音到坚如磐石的完整保障。这不仅是一组芯片，更是基于深厚系统理解与车规级可靠性的深度赋能，助力打造更安静、节能、可靠的下一代座舱气候系统，于方寸之间，精密掌控每一次出行体验。