基于东芝产品的车载空调系统解决方案

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。

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商，公司累积了半个多世纪的经验和创新，为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,200名员工遍布世界各地，致力于实现产品价值的最大化，东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作，旨在促进价值共创，共同开拓新市场，公司现已拥有超过7,971亿日元（49.6亿美元）的年销售额，期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。