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AN44150A 三相ブラシレスモータドライブIC

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Doc No. TA4-EA-06256
Revision. 1
製品規格
AN44150A
外部PWM信号によるPWM出力オープン制御 と、
外部DC電圧・電流ピーク検出によるPWM出力ループ制御を
一つのICで実現可能とする
三相ブラシレスモータドライブIC
アプリケーション
特長
電源電圧範囲 : 6.0 V ~ 36 V
5 V レギュレータ内蔵
3-Hall-sensor 三相120°通電 駆動方式
外部PWM信号によるPWMオープン制御(PWMスルー駆動)
と、外部DC電圧・電流ピーク検出によるPWMループ制御
(OFF時間一定電流ピーク検出PWM駆動)を切換選択対応
OFF時間設定切換機能
正逆回転切換機能
FG信号切換機能(1FG, 3FG)
ブレーキ機能/フリーラン機能
各種保護機能内蔵 (減電圧保護(UVLO), 過熱保護、
拘束保護機能、過電流保護、出力短絡保護)
三相ブラシレスモータ
外形
4方向 24ピン プラスチックノーリード
パッケージ (QFNタイプ)
概要
AN44150Aは三相ブラシレスモータドライブIC です。
3-Hall-sensor によるロータ位置検出、120°通電方式を
採用。PWMスルー駆動、OFF時間一定電流ピーク検出
PWM駆動切換に対応しており、モータモジュールの低消
費電力化を実現し、様々なモータユニットのアプリケーショ
ン拡大に貢献します。
応用回路例
モータ駆動波形
VPUMP
13
14
U
W
15
V
16
8
24
7
)(
BC2
CBC
CVREG
VREG
GND
) RVH1
VCC
AN44150A U,V,W,FG 出力電圧波形
U,V,W 出力電流波形
FG
(10V/div)
VU
(50V/div)
VV
(50V/div)
VW
(50V/div)
IU
(1A/div)
IV
(1A/div)
IW
(1A/div)
VREG
)(
BC1
HUP
HWP
HWN
( CHW CHV CHU ) (
INSEL C
VCC1 CVCC
VCC
6
23
5
9
1
OFFSW
10
22
4
PWMIN/VSP
21
HUN
CLDOSC
11
3
CCLDOSC FR
12
20
HVP
FG
[V,I]
19
2
BR
HVN
RFG
17
18
RCS
FGSEL
RRCS
CVPUMP
注: 上記回路例は量産セットの動作を保証するものではありません。
量産セットを設計する際は,十分に評価・検証を実施した上、
お客様の責任でご使用ください。
time [s]
条件 :
2ms/div
PWMINモード、PWMIN=20kHz,50%duty
VCC = 24 V, VFR = H, FGSEL=L,
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: ####-##-##
Doc No. TA4-EA-06256
Revision. 1
製品規格
AN44150A
目
次
 特 徴
……………………………………………………………………… 1
 概 要
……………………………………………………………………… 1
 アプリケーション
……………………………………………………………………… 1
 応用回路例
……………………………………………………………………… 1
 代表モータ駆動波形
……………………………………………………………………… 1
 目 次
……………………………………………………………………… 2
 絶対最大定格
……………………………………………………………………… 3
 定格消費電力
……………………………………………………………………… 3
 動作電源電圧範囲
……………………………………………………………………… 4
 電気的特性
……………………………………………………………………… 5
 ピン配置
……………………………………………………………………… 8
 端子説明
……………………………………………………………………… 8
 ブロック図
……………………………………………………………………… 9
 応用回路説明図
……………………………………………………………………… 10
 機能端子表
……………………………………………………………………… 11
 保護機能
………………………………………………………………………12
 3相通電図
……………………………………………………………………… 13
 機能説明
……………………………………………………………………… 14
 端子等価回路
……………………………………………………………………… 24
 安全動作領域
……………………………………………………………………… 30
 パッケージ情報
……………………………………………………………………… 31
 重要事項
……………………………………………………………………… 34
 使用上の注意事項
………………………………………………………………………36
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製品規格
AN44150A
絶対最大定格
パラメータ
略号
定格
単位
注
電源電圧
VCC
37
V
*1
出力電流
Iu, Iv, Iw
±1.5
A
*1, *4
動作周囲温度範囲
TOPR
– 40 ~ + 80
C
*2
保存温度範囲
TSTG
– 55 ~ +150
C
*2
VOFFSW,VHUP,VHUN,VHVP,
VHVN,VHWP,VHWN,VBR,
VFR,VPWMIN/VSP,VFGSEL
– 0.3 ~ 6.0
V
—
VINSEL
– 0.3 ~ 37.0
V
—
VU, VV, VW
37
V
*1, *3
VFG
– 0.3 ~ 6.0
V
—
VVREG,VRCS,VCLDOSC
– 0.3 ~ 6.0
V
*3
VBC1
37
V
*3
VBC2,VPUMP
45
V
*3
IFG
0 ~10
mA
—
IVREG
0 ~ –10
mA
*4
MM
±200
V
—
HBM
±2
kV
—
入力電圧範囲
出力電圧範囲
入力電流範囲
ESD耐量
注: 上記の絶対最大定格を超えるストレスを与えた場合、本製品に恒久的な損傷を与えることがあります。
これはストレスの定格についての規定であり、推奨動作範囲の項目に記載する値以上でのデバイス動作を保証する
ものではありません。絶対最大定格の状態に長時間置くと、本製品の信頼性に影響を与えることがあります。
*1: 定格消費電力を含む絶対最大定格を超えない範囲で使用した場合を示します。
*2: 動作周囲温度範囲、保存温度の項目以外はすべて Ta = 25C とします。
*3: 本端子には、外部より電圧を加えないでください。過度的にも定格値を超えないように設定してください。
*4: 本端子には、外部より電流を加えないでください。過度的にも定格値を超えないように設定してください。
定格消費電力
パッケージ
4方向 24ピン プラスチック
ノーリードパッケージ
(QFNタイプ)
注:
θj-a
θj-c
PD(Ta=25℃)
PD(Ta=70℃)
57.8C/W
5.4C/W
2163mW
1384mW
実使用時,パッケージ規格書のPD-Ta特性図を参照のうえ,電源電圧,負荷,周囲温度条件に基づき,許容値を超えないよう
十分なマージンを持った熱設計をお願いします。
*1 : ガラスエポキシ基板(2層) [50  50  0.8 t](mm) 、放熱ビア有り、裏面放熱板:ダイパッド をはんだ接合。
■静電気放電対策
このデバイスは, ESD(静電破壊)保護機能を内蔵していますが,高エネルギーの静電放電を被った場合
損傷を生じる可能性がありますので,適切な予防処置を行って下さい。
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製品規格
AN44150A
推奨動作条件
項 目
記 号
Min.
Typ.
Max.
単位
注
電源電圧範囲
VCC
6.0
—
36
V
*1
VINSEL
0
—
VCC
V
*1
VOFFSW
0
—
VVREG
V
*1
VFGSEL
0
—
VVREG
V
*1
VRCS
0
—
VVREG
V
*1
VBR
0
—
VVREG
V
*1
VFR
0
—
VVREG
V
*1
VPWMIN/VSP
0
—
VVREG
V
*1
CVCC
—
47
—
F
*2
CVCC1
—
0.1
—
F
*2
CVREG
—
0.1
—
F
*2
CBC
—
0.01
—
F
*2
CVPUMP
—
0.01
—
F
*2
CCLDOSC
—
0.022
—
F
*2
CHU
—
0.01
—
F
*2
CHV
—
0.01
—
F
*2
CHW
—
0.01
—
F
*2
RRCS
0.16
0.27
—

*2 ,*3
RFG
—
51k
—

*2
RVH1
—
1k
—

*2
入力電圧範囲
外付け部品
(参考)
注: *1: 入力制御電圧の設定範囲に関しては、電気的特性と機能説明を参照してください。
*2: この値は一例で、量産セットの動作を保証するものではありません。量産セットを設計する際は十分な評価、検証を
実施してください。
*3: この抵抗値より小さい抵抗は使用しないでください。最小値より小さい抵抗値の場合、定格電流を超える出力電流が
流れる場合があります。
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製品規格
AN44150A
電気的特性
at VCC = 24V
注).特に規定のない限り周囲温度はTa= 25C2C
項 目
許容値
Min
Typ
Max
単
位
—
2.4
3.8
mA
スタンバイ時
—
350
700
uA
I = ±1A (上下含む)
Vcc=12V
0.7
1.14
1.55

—
10
50
uA
—
1
1.6
V
4.7
5
5.3
V
記号
条 件
VCC 回路電流
ICC1
—
STBY時VCC 回路電流
ICC2
注
回路電流
出力部
出力ON抵抗
RONHL
出力リーク電流
IPL
ダイオード順方向電圧
VDI
—
I = 1A
5V定電圧出力
—
VREG 電圧
VVREG
電圧変動
∆VREG1 Vcc=6~36V, Io=-5mA
—
20
50
mV
負荷変動
∆VREG2 Io=-5m~-10mA
—
50
100
mV
出力Hレベル電圧
VOHCLD
設計参考値
—
2.5
—
V
*2
出力Lレベル電圧
VOLCLD
設計参考値
—
0.5
—
V
*2
1.3
2.0
2.7
Vpp
CLD発振回路
振幅
VCLD
外付け容量充電電流
ICLD1
Vcld=1.5V
-17.6
-12
-6.4
uA
外付け容量放電電流
ICLD2
Vcld=1.5V
6.4
12
17.6
uA
発振周波数
FCLD
C=0.022uF(設計参考)
—
136
—
Hz
—
*2
ホール部
入力バイアス電流
IHALL
—
–2
0
2
uA
入力ダイナミックレンジ
VHALL
—
0
—
VREG
-1.7
V
ヒステリシス幅
VOVhys
—
9
20
35
mV
ヒステリシスレベル: L  H
VHYS1
—
3
10
17
mV
ヒステリシスレベル: H  L
VHYS2
—
-17
-10
-3
mV
ホール入力感度
VHIN
—
80
—
—
mV
p-p
同相入力電圧範囲
VICM
入力片側バイアス
0
—
VREG
V
*2: 設計センター値です。
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製品規格
AN44150A
電気的特性 (つづき)
at VCC = 24V
注).特に規定のない限り周囲温度はTa= 25C2C
項 目
記号
条 件
許容値
単
位
Min
Typ
Max
VCC
+5
VCC
+7
VCC
+9
V
注
チャージポンプ出力
昇圧電圧
VPUMP
Ipump=0mA
VCC減電圧保護
動作電圧
ヒステリシス幅
VUVLO
—
4.5
4.8
5.1
V
∆VUVLO
—
0.1
0.2
0.3
V
電流制限動作
リミッタ電圧
VRF
INSEL=H
0.19
0.21
0.23
V
VONFG
IFG=5mA
-
40
60

Vo=5V
-
-
10
uA
FG端子
出力ON抵抗
出力リーク電流
ILFG
BR端子
Hレベル入力電圧範囲
VTHBR
—
2.0
—
VREG
V
Lレベル入力電圧範囲
VTLBR
—
0
—
1
V
入力オープン電圧
VIOBR
—
2.65
3
3.35
V
ヒステリシス幅
VISBR
—
0.25
0.33
0.4
V
Hレベル入力電流
IIHBR
VBR=5V
45
60
75
uA
Lレベル入力電流
IILBR
VBR=0V
-60
-80
-100
uA
FR端子
Hレベル入力電圧範囲
VTHFR
—
2.0
—
VREG
V
Lレベル入力電圧範囲
VTLFR
—
0
—
1
V
入力オープン電圧
VIOFR
—
2.65
3
3.35
V
ヒステリシス幅
VISFR
—
0.25
0.33
0.4
V
Hレベル入力電流
IIHFR
VFR=5V
45
60
75
uA
Lレベル入力電流
IILFR
VFR=0V
-60
-80
-100
uA
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製品規格
AN44150A
電気的特性 (つづき)
at VCC = 24V
注).特に規定のない限り周囲温度はTa= 25C2C
項 目
記号
条 件
許容値
Min
Typ
Max
単
位
注
PWMIN端子(PWMIN/VSP端子切換、INSEL=H時)
Hレベル入力電圧範囲
VTHPWMI
—
2.0
—
VREG
V
Lレベル入力電圧範囲
VTLPWMI
—
0
—
1
V
入力オープン電圧
VIOPWMI
—
2.65
3
3.35
V
ヒステリシス幅
VISPWMI
—
0.25
0.33
0.4
V
Hレベル入力電流
IIHPWMI
VPWMIN=5V
45
60
75
uA
Lレベル入力電流
IILPWMI
VPWMIN=0V
-67
-90
-113
uA
入力周波数
FPWMIN
設計推奨値
0.5
—
60
kHz
INSEL端子
Hレベル入力電圧範囲
VINSELH
—
VCC
-1
—
VCC
V
Lレベル入力電圧範囲
VINSELL
—
0
—
1
V
Hレベル入力電圧範囲
VFGSELH
—
VREG
-1
—
VREG
V
Lレベル入力電圧範囲
VFGSELL
—
0
—
1
V
Hレベル入力電圧範囲
VOFFSWH
—
VREG
-1
—
VREG
V
Lレベル入力電圧範囲
VOFFSWL
—
0
—
1
V
FGSEL端子
OFFSW端子
VSPモード(PWMIN/VSP端子切換、INSEL=L時)
入力ダイナミックレンジ Lレベル
VSPDL
—
0.8
1
1.2
V
入力ダイナミックレンジ Hレベル
VSPDH
—
2.25
2.5
2.75
V
入出力ゲイン
VSPG
VSP=1.3~2.2V
0.126
0.14
0.154
V/V
フリーランコンパレータ閾値
VFRC
0.8
0.9
1.0
V
OFF時間1
VOFFT1
OFFSW=H
1.1
2.2
3.5
us
OFF時間2
VOFFT2
OFFSW=L
4.2
7.0
11
us
TSD
設計参考
-
160
-
℃
*1
∆TSD
設計参考
-
40
-
℃
*1
過熱保護
動作温度
ヒステリシス幅
*1: 設計検証されていますが,出荷検査は行っていません
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製品規格
FG
BR
FR
CLDOSC
■ピン配置
PWMIN
OFFSW
AN44150A
24 23 22 21 20 19
18 FGSEL
HWN 1
HWP 2
番号
端子名
HUN 5
HUP 6
14 U
13 VPUMP
INSEL
BC1
9 10 11 12
VCC
7 8
BC2
端子説明
HVN 3
HVP 4
GND
VREG
TOP VIEW
17 RCS
16 V
15 W
タイプ
説 明
1
HWN
Input
ホール素子 負入力端子W
2
HWP
Input
ホール素子 正入力端子W
3
HVN
Input
ホール素子 負入力端子V
4
HVP
Input
ホール素子 正入力端子V
5
HUN
Input
ホール素子 負入力端子U
6
HUP
Input
ホール素子 正入力端子U
7
GND
GND
Ground端子
8
VREG
Output
内部基準電圧5V出力端子
9
BC2
Output
昇圧用容量接続端子2
10
BC1
Output
昇圧用容量接続端子1
11
VCC
Power
Supply
IC 用電源およびモータ用電源端子
12
INSEL
Input
PWMIN/VSP入力モード切換端子
13
VPUMP
Output
昇圧回路出力端子
14
U
Output
モータ駆動出力端子U
15
W
Output
モータ駆動出力端子W
16
V
Output
モータ駆動出力端子V
17
RCS
Output
モータ駆動電流検出端子/電流制限設定端子
18
FGSEL
Input
FG出力信号切換設定端子
19
BR
Input
ブレーキ設定端子
20
FG
Output
FG信号出力端子
21
FR
Input
正転逆転切換端子
22
CLDOSC
Input
モータ拘束保護用タイマー設定端子
23
PWMIN/VSP
Input
PWM信号入力端子/VSP電圧入力端子
24
OFFSW
Input
PWMOFF時間切換設定端子
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製品規格
AN44150A
■ブロック図
PWMIN
/VSP
INSEL
23
12
FR
BR
19
21
TSD
IN
SEL
VSP
24
OFFSW
CLDOSC
PWM
IN
FR
VREG
VREG
BR
OFF
SW
11 VCC
LVSD
22
CLDO
SC
CONTROL
LOGIC
20
13
FG
FG
3FG
FGSEL
8
CHARGE 9
10
PUMP
IOSC
18
FGSEL
14
120°Matrix
Pre DRIVER
+ POWER
INSEL
15
HALL COMP.
6
5
4
3
16
2
1
HUP HUN HVP HVN HWP HWN
17
RCS
VPUMP
BC2
BC1
U
V
W
7
GND
注 : ブロック図は、機能を説明するため,一部省略、簡素化している場合があります。
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RFG
VREG
FG
CCLDOSC
OFFSW
CLD
OSC
CHU
HUP
FGSEL
CHV
HUN HVP
FG
VSP
120°Matrix
3FG
CHW
HVN HWP
HALL COMP.
FGSEL
CLD
OSC
OFF
SW
IN
SEL
INSEL
PWMIN
/VSP
RVH1
HWN
PWM
IN
VREG
BR
BR
VCC
INSEL
RRCS
RCS
IOSC
CONTROL
LOGIC
FR
FR
GND
Pre DRIVER
+ POWER
CHARGE
PUMP
LVSD
VREG
W
V
U
BC1
BC2
MOTOR
CVPUMP CVCC1 CVCC
CBC
VPUMP
VCC
CVREG
VREG
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製品規格
AN44150A
■応用回路説明図
注) —この応用回路は一例で,量産セットの動作を保証するものではありません。
量産セットを設計する際は,十分に評価・検証を実施したうえ,お客様の責任でご使用ください。
—ブロック図は,機能を説明するため,一部省略,簡素化している場合があります。
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製品規格
AN44150A
■機能端子表
1.PWMIN/VSP端子入力モード選択 (INSEL端子により選択)
端子名
端子状態
選択モード
内容
H(VCC)
PWMIN
PWM信号を入力し、出力をオープン制御するPWM
スルー駆動モードを選択します。
L(GND)
VSP
DC電圧を入力し、電流ピーク検出により出力をループ
制御するOFF時間一定PWM駆動モードを選択します。
H(VREG)
3FG
FG端子より3FG信号が出力されます。
L(GND)
1FG
FG端子より1FG信号が出力されます。
INSEL
2.FG出力選択
FGSEL
3.OFF時間一定PWM駆動時のOFF時間選択
H(VREG)
OFF時間1
2.2u secのOFF時間になります。
L(GND)
OFF時間2
7.0u secのOFF時間になります。
H or Open
SBRK
下側出力ショートブレーキ状態
L
normal
通常回転状態
H or Open
正転
通電 U→V→W
L
逆転
通電 W→V→U
選択モード
内容
OFFSW
4.BR機能
BR
5.正転逆転機能
F/R
6.PWMIN/VSP端子の入力信号
モード
端子状態
PWMINモード
(INSEL
端子=H)
→PWM信号
入力
PWM信号
入力
通常駆動
入力PWM信号の周波数とdutyで出力パワートランジ
スタを駆動させます。
PWMIN=Lで下側パワーをON
PWMIN=Hで下側パワーをOFF
0% duty
入力
フリーラン
入力PWM信号のHレベル状態が約5msecで0%dutyと
判定し、フリーラン状態になります。
1~2.5Vの
VSP電圧を
付加
通常駆動
VSP電圧の入力範囲は1~2.5Vです。
VSP電圧とRCS端子の抵抗値に
応じた電流ピーク検出で駆動させます。
VSP<0.9V
フリーラン
VSP<0.9Vでフリーラン状態になります。
VSP>2.5V
MAX駆動
VSP=2.5Vの状態で駆動します。
VSPモード
(INSEL
端子=L)
→DC電圧
入力
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製品規格
AN44150A
■保護機能
機能名
保護
解除
コメント
TSD
160℃
120℃
TSD保護時は出力パワーを全相HiZにします。
また、TSD保護時は拘束保護回路のタイマカウ
ントをストップさせます。
電流制限
(PWMINモード時)
0.21V
一定時間経過後
PWMスルー駆動時はRCS端子に接続された抵
抗値と、0.21Vの内部基準値で決まる電流値に
モータ電流が達すると、出力を一定時間オフする
ことで、電流を制限します。
オフする時間はOFFSW端子設定で決めること
が可能です。
(OFFSW=H : 2.2usec, OFFSW=L : 7.0usec)
減電圧保護
(VCC)
4.8V
5.0V
電源電圧の低電圧状態保護。
保護時、下側出力パワーをオンし、下側ショート
ブレーキ状態とします。
モータ拘束保護
FG信号が
設定時間
切換りが
なかった場合。
(ラッチ保護)
・F/R切換
・UVLO時
・STB遷移時
・BR 動作時
・TSD保護時
(カウントストップ)
TSD保護時はカウントストップ。
それ以外は、保護解除および、カウントリセット
します。
保護設定時間はCLDOSC端子に接続された
外付け容量値で決定されます。
(時間(s) = 外付けC(uF)×85)
モータ出力GND,VCC
ショート保護
ラッチ保護
・UVLO時
・STB遷移時
ラッチ保護します。
解除はUVLO,STBで行います。
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AN44150A
■3相通電図
FR=H
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345
0 15
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345
0 15
HU
HV
HW
FG
(FGSEL=L)
3FG
(FGSEL=H)
U出力
V出力
W出力
FR=L
HU
HV
HW
FG
(FGSEL=L)
3FG
(FGSEL=H)
U出力
V出力
W出力
FR端子=H
FR端子=L
出力
HU
HV
HW
HU
HV
HW
U
V
W
H
L
H
L
H
L
PWM
H
Z
H
L
L
L
H
H
PWM
Z
H
H
H
L
L
L
H
Z
PWM
H
L
H
L
H
L
H
H
PWM
Z
L
H
H
H
L
L
H
Z
PWM
L
L
H
H
H
L
Z
H
PWM
HU, HV, HW = H とは、
それぞれ
HUP > HUN,
HVP > HVN,
HWP > HWN,
の状態を示しています。
出力U, V, Wの
Hは出力上側パワーON状態、
PWMは出力パワースイッチング状態、
Zは出力パワーOFF状態を示しています。
■FG出力について
→ FG出力はHU信号の反転信号が出力されます。
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AN44150A
機能説明
1. PWMINモード/VSPモード切換について
本ICではモータ駆動モードとして、2つのモードを備えています。
モードの切換はINSEL端子で切換可能です。
INSEL=H時→PWMINモード
INSEL=L時→VSPモード
が選択されます。
PWMINモード・・・PWMIN/VSP端子より、PWM信号を入力し、その信号により出力を駆動させるモードです。
PWMスルー方式のオープン制御になります。
VSPモード・・・・・・PWMIN/VSP端子より、DC電圧を入力し、RCS端子で電流検出をしながら駆動させる
OFF時間一定電流ピーク検出PWM駆動モードで動作します。
電流ピーク検出によるループ制御になります。
また、INSEL端子のオープンは禁止です。
必ず、極性が決まるように端子電圧を与えてください。
駆動
モード
PWM
IN
モード
PWM
方式
PWM
スルー
PWM生成
概略ブロック図
PWMIN
端子
PWMIN=PWM出力
VSP
VSP
モード
オフ
時間
一定
出力
駆動
V
W
ゲインアンプ
OFF時間
カウンタ
ONタイミング
:設定OFF時間経過
OFFタイミング
:設定電流値検出
U
出力
指令
生成
出力
指令
生成
RCS
コンパレータ
U
出力
駆動
V
W
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機能説明(つづき)
2. 起動/フリーラン/STB状態
・本ICにおける、起動、フリーラン、STBへの遷移条件を示します。
・PWMINモード時
起動・・・・・・・動作電源範囲内のVCC投入後、PWMIN/VSP端子からPWM信号を入力すると、PWM入力判定がなされ、
内部VREG電圧が起動します。内部回路が動作できるVREG電圧になると、PWMINモードでの通常駆動と
なります。
フリーラン・・・PWM信号の0%duty状態(Hレベル状態)が約5msec継続すると、IC内部でPWM0%状態と判定し、
フリーランモードとなります。フリーラン時は、下側パワー出力は3相すべてOFF状態で、ホールの
検出状態に応じた相の上側パワー出力がONした状態となっています。
STB・・・・・・・フリーラン後、モータの回転が止まり、FG信号が検出されなくなった時点から、CLDOSC端子に接続された
容量値で決まる時間が経過すると、STBモードへ移行します。
STB状態では内部VREG電圧を停止させます。
VCC
PWM信号入力
PWMIN
/VSP端子
PWM判定
0%duty
約5msec
PWM信号入力状態
PWM0%判定
VREG起動
VREG停止
VREG
FG信号停止
拘束保護
検出
状態
CLDOSCの容量値で
設定された時間経過
タイマカウント
PWMINモード通常駆動
フリーラン
モータ回転停止
STB状態
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AN44150A
機能説明(つづき)
・VSPモード時
起動・・・・・・・動作電源範囲内のVCC投入後、PWMIN/VSP端子から0.9V以上の電圧を入力すると、通常駆動判定が
なされ、内部VREG電圧が起動します。内部回路が動作できるVREG電圧になると、VSPモードでの
通常駆動となります。(但し、VSPモード時のVSP電圧入力範囲は1~2.5Vになります。)
フリーラン・・・PWMIN/VSP端子電圧が0.9V以下になると、IC内部でフリーランと判定し、フリーランモードとなります。
フリーラン時は、下側パワー出力は3相すべてOFF状態で、ホールの検出状態に応じた相の
上側パワー出力がONした状態となっています。
STB・・・・・・・フリーラン後、モータの回転が止まり、FG信号が検出されなくなった時点から、CLDOSC端子に接続された
容量値で決まる時間が経過すると、STBモードへ移行します。
STB状態では内部VREG電圧を停止させます。
VCC
VSP<0.9V
VSP>0.9V
PWMIN
/VSP端子
VSP判定
VSP通常駆動
フリーラン判定
VREG起動
VREG停止
VREG
FG信号停止
CLDOSCの容量値で
設定された時間経過
拘束保護
検出
状態
タイマカウント
VSPモード通常駆動
フリーラン
モータ回転停止
STB状態
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3. 速度制御方法
・PWMINモード時 (INSEL=H)
PWMIN/VSP端子にPWM信号を入力し、そのDutyを制御することで、出力を制御します。
PWMIN/VSP端子に
Lレベル電圧入力→PWM相(下側)出力ON
Hレベル電圧入力→PWM相(下側)出力OFF
となります。
PWMINモード時、入力PWM信号電圧が約5msecの期間Hレベルが継続されると、0%Duty判定となり、
フリーランモードへと移行します。
・VSPモード時 (INSEL=L)
PWMIN/VSP端子にDC電圧を入力し、その電圧を制御することで、モータ電流を制御します。
VSPモードはOFF時間一定電流ピーク検出方式で、目標電流値を設定することで、その電流値に
なるようにループ制御を行います。
(VSP入力電圧-1) × 0.14(V)
目標電流値(A) =
RCS外付け抵抗値(Ω)
VSPモードの通常駆動時におけるVSP電圧の入力範囲は、1V ~2.5Vになります。
VSP電圧が0.9V以下でフリーランモードとなります。
VSP電圧を2.5V以上入力しても、IC内部にて2.5Vに設定されます。
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機能説明(つづき)
4. 拘束保護回路
モータ通常動作状態で、FG無信号状態が一定時間継続すると、拘束保護回路が動作します。
拘束保護状態時、出力は下側パワー出力が3相OFF状態となります。
拘束保護時間の設定はおおむね次式で求められます。
拘束保護設定時間(s) ≒ CLDOSC容量値(uF)×85
CLDOSC端子に0.047uFの容量を接続した場合、約4sの拘束保護時間設定となります。
設定時間はモータ起動時間に対し、余裕を持った設定にしてください。
拘束保護を解除、カウントリセットする条件は、
・BR端子 ショートブレーキ設定
・FR端子 切換時
・UVLO検出時
・STB遷移時
・TSD保護時はカウントストップ
となります。
また、この設定時間でフリーラン → モータ停止後からスタンバイモードに入るまでの時間設定を兼ねています。
拘束保護を使用しない場合はCLDOSC端子をGND接地してください。(但し、スタンバイモードには遷移しなくなります。)
拘束保護解除
(BR, FR端子、
UVLO, STB遷移)
1.拘束保護説明
モータ拘束
FG信号出力有
FG信号出力停止
モータ駆動信号入力
モータ再駆動
FG出力
タイマカウント
拘束保護カウント
CLDOSCの容量値で
設定された時間経過
拘束保護検出
状態
通常駆動
モータ出力停止
拘束保護カウント
拘束保護状態
拘束保護状態
出力3相下OFF
通常駆動
2.TSD保護が動作した場合の拘束保護説明
モータ拘束
FG出力
拘束保護カウント
TSD
拘束保護検出
拘束保護カウント中にTSD保護が動作すると、
保護中は拘束保護カウントをストップします。
TSD
TSD
拘束保護状態
拘束保護カウントの合計が、設定時間に
到達すると、拘束保護状態になります。
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機能説明(つづき)
5. 低電圧保護
本ICはVCC電圧をモニタしており、VCC電圧が4.8V以下になると、低電圧保護が動作します。
低電圧保護動作時は、各相の出力はショートブレーキ状態(下側ショート)となります。
なお、更にVCC電圧が低下し、内部回路が正常に動作しなくなると出力は全相HiZ(全相OFF)となります。
VCC低電圧保護機能には0.2Vのヒステリシスが設けられており、保護状態からVCCが5Vに復帰すると
低電圧保護は解除されます。
ULVO
ULVO
VCC
5V
4.8 V
内部回路
動作不能
電圧
状態
通常駆動
UVLO
出力SBRK
通常駆動
UVLO
出力SBRK
出力HiZ
6. 過熱保護(TSD)
IC 接合温度が 160 C (設計参考値)以上になると過熱保護が動作し、モータ出力はHiZ(全相OFF)となります。
IC温度が 120 C(設計参考値) 以下になると保護解除します。
TSD保護期間中は拘束保護回路のカウントはストップとなります。
TSD
TEMP
160 C
120 C
状態
通常駆動
出力HiZ
通常駆動
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機能説明(つづき)
7. 過電流保護(PWMINモード)
PWMINモードにおける過電流保護設定を記述します。
過電流設定値はRCS端子に接続された抵抗値で決定されます。
過電流設定値(A) = 0.21(V) / RCS抵抗値(Ω)
設定された電流値以上の電流を検出したら、出力トランジスタを一定時間OFFすることで、過電流の保護をします。
OFF時間はOFFSW端子で切り替えることが可能です。
OFFSW=H: OFF時間2.2usec
OFFSW=L: OFF時間7.0usec
出力トランジスタON指令
入力PWM信号
過電流保護検出
出力トランジスタ
ON
一定時間オフ
ON
一定時間オフ
ON
一定時間オフ
過電流設定値
モータ電流
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8. ホール入力
ホールヒスコンパレータで位置検出を実施しています。正弦波の振幅が小さい場合は、コンパレータ出力の位相遅れが顕著
になるため、振幅を大きくして下さい。推奨は 200 mV 以上です。
また、ホールチャタリングが発生した場合にはHP:2,4,6pinとHN:1,3,5pin間に容量を入れて下さい。
以下特性の概略図
J-1 ヒステリシスレベル: 10 mV L→H
J-2 ヒステリシスレベル: 10mV H→L
J-3 ヒステリシス幅: 20.0 mV (typ)
HP
HN
J-3
ホール差電圧
HP-HN
0
J-1
J-2
t [時間]
ホール
コンパレータ出力
・ホール電圧と FGSEL の関係
FGSEL端子の切換によって、ホールの正弦波1周期に対してFG信号を1周期、あるいは3周期出力します。
ホール差電圧
HUP-HUN
+
-
ホール1周期に
対するFG信号
(FGSEL端子=L)
ホール1周期に
対する3FG信号
(FGSEL端子=H)
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機能説明(つづき)
9. FGSEL端子
FG端子の出力をホール1周期に対し、1FG出力するか、3FG出力するかを選択可能です。
詳細は前ページを参照して下さい。
FGSEL端子のオープンは原則禁止となります。
必ず基板上で、VREG電圧かGND電位を与えてください。
10. OFFSW端子
VSPモード時はOFF時間一定電流ピーク検出PWM駆動制御のOFF時間の時間を設定できます。
OFFSW=H 時は、2.2usecのOFF時間となります。
OFFSW=L 時は、7.0usecのOFF時間となります。
PWMINモード時は過電流保護動作時の保護時間の時間を設定できます。
OFFSW=H 時は、2.2usecの保護時間となります。
OFFSW=L 時は、7.0usecの保護時間となります。
詳細は20ページを参照してください。
OFFSW端子のオープンは原則禁止となります。
必ず基板上で、VREG電圧かGND電位を与えてください。
11. BR端子
BR端子の電圧設定で、出力を通常駆動にするか、下側パワー出力3相ONの下側SBRKを選択できます。
BR=L 時は、出力は通常駆動、
BR=H時は、出力下側SBRKとなります。
BR端子をオープンにすると、内部回路で約3Vを生成し、内部的にBR=Hと判定し、
下側SBRK状態にします。
BR端子は外部電圧で駆動してください。
ICのVREG電圧を使用すると、STBY状態になった時に、VREG電圧が下がらずに
1~2V程度の電圧が出力されますので、VREG電圧の使用は禁止です。
ショートブレーキ時は,回転数とモータによってブレーキ電流が決まります。
ICが破壊しないよう,十分な見極めをお願いします。
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AN44150A
機能説明(つづき)
12. FR端子
FR端子の電圧設定で、出力を正転駆動にするか、逆転駆動にするかを選択できます。
FR=H 時は、出力は正転駆動、
FR=L時は、出力は逆転駆動となります。
詳細は13ページを参照してください。
FR端子をオープンにすると、内部回路で約3Vを生成し、内部的にFR=Hと判定し、
正転駆動状態となります。
FR端子は外部電圧で駆動してください。
ICのVREG電圧を使用すると、STBY状態になった時に、VREG電圧が下がらずに
1~2V程度のVREG電圧が出力されますので、VREG電圧の使用は禁止です。
また、F/R制御は瞬時反転となります。
モータ駆動時の瞬時反転は,反転時の回転数/電流値によっては大電流発生の可能性があります。
反転前に回転数を落とす等、ICが破壊しないよう,十分な見極めをお願いします。
13. PWMIN/VSP端子
●PWMINモード時はPWM信号を入力する端子になります。
PWMIN=L 時は、PWM駆動出力をON (ON duty)
PWMIN=H時は、PWM駆動出力をOFF (OFF duty)とします。
また、この端子は起動判定も兼ねています。STBY状態からPWMIN端子にLレベル電圧が入力されると、
STBY状態を解除し、VREG電圧が起動します。
また、この端子はフリーラン判定も兼ねています。通常動作状態で、PWMIN=Hレベル電圧が5msec継続すると、
内部で0%duty判定を行い、出力をフリーラン状態にします。
フリーラン前の5msecの0% duty時は出力は上側2相ONの上側SBRK状態になりますので、
回転数とモータによっては、大電流発生の可能性があります。高dutyからフリーランに遷移させる場合、
ICが破壊しないよう,十分な見極めをお願いします。
PWMINモード時にPWMIN/VSP端子をオープンにすると、内部回路で約3Vを生成し、内部的にHレベル電圧入力と
判定し、出力OFFとなり、モータ駆動を止める動作となります。
●VSPモード時はDC電圧を入力する端子になります。
1~2.5Vの入力で入力電圧に応じた、電流ピーク検出によるループ制御で出力を駆動します。
この端子は、起動判定も兼ねており、0.9V以上のDC電圧が入力されると、STBY状態を解除し、VREG電圧が起動します。
また、この端子はフリーラン判定も兼ねています。 0.9V以下の電圧入力で、フリーラン判定となります。
VSPモード時にPWMIN/VSP端子をオープンにすると、内部的に0.9V以下と判定し、モータ駆動を止める動作となります。
詳細は14-17ページを参照ください。
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AN44150A
端子等価回路
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
Pin
No.
1,
2,
3,
4,
5,
6
インピー
ダンス
内部回路
2
1
4kΩ
4kΩ
説 明
4
3
6
5
—
Pin1(HWN) ,Pin3(HVN),Pin5(HUN)は、
ホール素子負入力端子です。
Pin2(HWP) ,Pin4(HVP),Pin6(HUP)は、
ホール素子正入力端子です。
VCC
8
8
—
Pin8(VREG) は,
内部基準電圧5V出力端子です。
298.8kΩ
100.64kΩ
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AN44150A
端子等価回路(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
Pin
No.
インピー
ダンス
内部回路
説 明
VCC
100Ω
9
9,
13
—
Pin9(BC2)は,
昇圧用容量接続端子2です。
Pin10 (BC1)との間にコンデンサを
接続してご使用ください。
Pin13(VPUMP)は,
昇圧回路出力端子です。
Pin11 (VCC)との間にコンデンサを
接続してご使用ください。
13
VCC
100Ω
100Ω
10
—
10
Pin10(BC1) は,
昇圧用容量接続端子1です。
130Ω
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AN44150A
端子等価回路(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
Pin
No.
インピー
ダンス
内部回路
説 明
VCC
12
2MΩ
2kΩ
—
12
Pin12(INSEL)は,
PWMIN/VSP入力モード切換端子です。
VREG
2kΩ
18
18
—
Pin18(FGSEL) は,
FG出力信号切換設定端子です。
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AN44150A
端子等価回路(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
Pin
No.
インピー
ダンス
内部回路
VPUMP
説 明
VCC
14
VREG
15
16
Pin14(U), 15(W), 16 (V)は,
モータ駆動出力端子です。
14,
15,
16,
17
—
Pin17(RCS)は、
モータ駆動電流検出端子です。
VREG
4kΩ
17
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AN44150A
端子等価回路(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
Pin
No.
インピー
ダンス
内部回路
説 明
VREG
内部電源
72.5kΩ
19
19,
21
5kΩ
21
38.6kΩ
Pin19(BR)は,
ブレーキ設定端子です。
Pin21(FR)は,
正転逆転切換端子です。
82.5kΩ
VREG
20
10kΩ
20
—
Pin20(FG) は,
FG 信号出力端子です。
—
Pin22(CLDOSC) は,
モータ拘束保護用タイマー設定端子
です。
VREG
1kΩ
22
22
4kΩ
1kΩ
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AN44150A
端子等価回路(つづき)
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
Pin
No.
内部電源
72.5kΩ
23
インピー
ダンス
内部回路
説 明
VREG
55kΩ
5kΩ
23
33kΩ
Pin23(PWMIN/VSP)は,
PWM信号入力端子/VSP電圧入力端子
です。
82.5kΩ
VREG
2kΩ
24
24
—
Pin24(OFFSW) は,
PWMOFF時間切換設定端子です。
1200kΩ
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■技術資料
Ta = 25 C,単発パルス
1. 安全動作領域
注) 下記特性は設計上の参考値であり,保証値ではありません。
本データはTa = 25 C ,単発パルスのデータです。
実使用においてはTjの上昇および複数パルスの印加が考えられますので
参考データとして御使用いただく事を目的としております。
御社に於かれましては、十分な信頼性試験を実施すると共にセット評価
をお願いいたします。
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製品規格
AN44150A
パッケージ情報(外形参考図)
パッケージコード : HQFN024-A-0404AZ
単位 : mm
封止材質:Br/Sbフリーエポキシ樹脂
リード材質:Cu合金
リード表面処理:Pdめっき
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製品規格
AN44150A
パッケージ情報(つづき)
許容損失 (技術資料)
パッケージコード : HQFN024-A-0404AZ
2.500
標準基板(2層)実装時 放熱ビアあり
[50X50X0.8t(mm)]
放熱板半田付けあり
Rth(j-a) = 57.8 ºC/W
2.163
許容損失 : Pd (W)
2.000
1.500
標準基板(2層)実装時 放熱ビアあり
[50X50X0.8t(mm)]
放熱板半田付けなし
Rth(j-a) = 91.1 ºC/W
1.372
1.000
パッケージ単体
Rth(j-a) = 414.2 ºC/W
0.500
0.302
0.000
0
25
50
75
100
125
150
周囲温度 : Ta (℃ )
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製品規格
AN44150A
パッケージ情報(つづき)
許容損失 (補足資料)
[評価環境について]
許容損失(技術資料)は、SEMI規格準拠の周囲環境における評価結果です。
(評価時、周囲温度Taは、25℃)
[評価基板情報の補足]
許容損失(技術資料)記載の実装基板仕様の補足情報を以下に示す。
表示
配線層数
基材
ガラスエポキシ
1層
FR-4
2層
2層
FR-4
4層
4層
FR-4
[許容損失(熱抵抗)に関する注意事項]
許容損失(熱抵抗)は、基板の仕様・実装状態や周囲温度など、周囲のさまざま条件により、変動します。
(固定値ではありません。)
許容損失(技術資料)は、特定条件(SEMI規格準拠の評価環境)における評価結果であり、周囲条件の変
動に伴い、許容損失(熱抵抗)も変動しますので、ご注意ください。
[各温度と熱抵抗の定義]
Ta
:評価対象の周囲の雰囲気(air)温度
※発熱体から離れた、対流・放射等の影響をあまり受けない安定した位置の温度
Tc :基板実装面とは反対のパッケージ表面の中心付近温度
Tj :半導体素子表面温度
Rth(j-c):1Wあたりの半導体素子接合部とパッケ-ジ表面間の熱抵抗
Rth(c-a):1Wあたりのパッケ-ジ表面と周囲雰囲気間の熱抵抗
Rth(j-a):1Wあたりの半導体接合部と周囲雰囲気間の熱抵抗 Rth(j-c)+Rth(c-a)である
Ta
[関係式]
Tj={Rth(j-c)+Rth(c-a)}×P+Ta
Rth(c-a)
Rth(j-a)
Tc
Tj
Rth(j-c)
=Rth(j-a)×P+Ta
Rth(j-c)=
Rth(c-a)=
基板
Rth(j-a)=
パッケージ
半導体素子
Tj-Tc
P
Tc-Ta
P
Tj-Ta
P
(℃/W)
(℃/W)
(℃/W)
P:消費電力
図1 熱抵抗定義
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製品規格
AN44150A
■ 重要事項
1. 機種展開や新たなセットにご使用になる場合は,信頼性を含む安全性確認をセット毎に必ずお客様の責任において
実施してください。
2. 本ICを用いた応用システムを設計する際,注意事項を十分確認の上,お客様の責任において行ってください。
本文中には説明に対する注意事項および使用上の注意事項がありますので,必ずお読みください。
3. 本ICは一般民生機器用に使用されることを意図しています。
特別な品質,信頼性が要求され,その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり,人体に危害を及ぼす恐れのある下記のよ
うな用途へのご使用をお考えのお客様,および当社が意図した標準用途以外にご使用をお考えのお客様は,事前に当
社営業窓口までご相談願います。ご相談なく使用されたことにより発生した損害などについては責任を負いかねますので
ご了承ください。
(1) 宇宙機器(人口衛星,ロケット,等)
(2) 輸送車両の制御機器( 自動車,航空機,列車,船舶,等)
(3) 生命維持を目的とした医療機器
(4) 海底中継機器
(5) 発電所制御機器
(6) 防災・防犯装置
(7) 兵器
(8) その他: (1)-(7)と同等の信頼性を必要とする用途
4. 本ICは,当社がISO/TS 16949の要求事項を満たしていると特別に指定した製品を除き,自動車用アプリケーションでの
使用を意図しておらず,また車載環境において使用されるようには設計されておりません。
当社の文書による事前の承諾を得ることなく,本ICを自動車用アプリケーションに使用したことにより,お客様または第三
者に損害等が発生した場合,当社は,一切その責任を負いません。
5. 本製品のご使用に際しては,特定の物質の含有・使用を規制するRoHS 指令などの法令を十分調査の上,かかる法令
に適合するようご使用ください。
お客様が適用される法令を遵守しないことにより生じた損害に関して,当社は一切の責任を負いかねます。
6. ご使用の際は,本ICの向きに注意してください。間違った向きで実装した場合には発煙,発火の恐れがありますの
で十分に注意してご使用ください。
7. 端子間短絡による破壊を防止するために,パターンレイアウトには十分ご注意ください。なお,本製品の端子配列につい
ては端子説明をご参照ください。
8. 半導体デバイスの端子間はんだブリッジなどで破壊することがありますので,電源印加前に十分にプリント基板の確認を
行ってください。
また,実装後の運搬などではんだ屑などの導電性異物が付着した場合も,同様の破壊が発生する可能性がありますの
で,実装品質については十分に技術検証をお願いします。
9. 本製品は出力端子 - VCC間ショート(天絡),出力端子 - GND間ショート(地絡),および出力端子間ショート(負荷ショー
ト),ピン間リーク等の異常状態が発生した場合に破壊し,場合によっては発煙する可能性がありますので,
十分注意してご使用ください。
また,電源の電流能力が高いほど,上記破損,発煙が発生する可能性が高くなりますので,Fuseなどの安全対策を実施
されることを推奨します。
以下の端子については短絡保護回路が内蔵されておりますが,短絡させた場合,VCC電圧によっては
破壊する可能性があります。
Pin14(U),Pin15(W),Pin16(V)
10.保護回路は,異常動作時に安全性を確保する目的で搭載されています。
したがって,通常使用状態で保護回路が働くことがないように設計してください。
特に温度保護回路については,出力端子 - VCC間ショート(天絡),出力端子 - GND間ショート(地絡)によってデバ
イスの安全動作領域や最大定格を瞬時に超えるような場合は,温度保護回路が働く前に破壊することがあります。
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製品規格
AN44150A
■重要事項(つづき)
11.モータコイル,光ピックアップ,トランス等の誘導性負荷を駆動する場合はオン - オフ時に発生する負電圧や過大
電圧が印加されないようにしてください。
12.本製品はASO(安全動作領域)が定められておりますので,ASO内で動作させるように設計し,ICが破壊しないよう,十分
な評価を実施してください。
13.外付け部品の故障によるリスクの検証をお願いします。
14. 本製品の実装時や他の工程などの取り扱いにおける要因(ESD、EOS、端子ストレス、機械的ストレスなど)による
本製品の故障や特性変化の防止のため、説明書に従いご使用ください。
15. RCS端子(Pin 17)の基板パターンは,電流検出抵抗が IC 直近に接続されるよう設計してください。
RCS端子から電流検出抵抗までのパターンインピーダンスにより過電流保護設定値が変動することがあります。
16. はんだディップ使用については推奨しておりません。
17. VCC には十分インピーダンスの低い電源を与え、IC 直近にバイパスコンデンサを接続してください。
18. VCC投入後、VCCが所定の電圧まで上昇する間に、モータ駆動によってVCC電圧が低下してしまう場合、正常に起動
しない恐れがありますので、電源の電流能力について十分な評価・検討をお願いします。
19. パッケージ裏面の金属板(フィン)をGNDに接続してください。本製品の熱抵抗や電気的特性は,金属板(フィン)がGNDに
接続さ れた条件での保証です。
20.電源電圧,負荷,周囲温度条件に基づき許容損失を超えないよう十分なマージンをもった熱設計をしてください。
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AN44150A
 使用上の注意事項
 本ICに関する注意事項
1. 電源投入,遮断速度の注意
弊社ICの電源立上げシーケンスは,減電圧保護の動作により全ての回路をリセットをかけた後,
減電圧保護の解除により順次システムを立ち上げて行きます。
そのため、VCC(Pin11)に電源を投入する際は,VCC電圧を0.24 V/us以下の上昇速度で立上げ,
また電源を遮断する際は,VCC電圧を -0.24 V/us以上の下降速度で立下げることを推奨いたします。
また、高速での電源立上げ、立下げを実施される場合は、十分な評価・検討をお願いします。
2. 昇圧回路についての注意
 応用回路説明図(ページ10)のVPUMP(Pin13) - VCC間の容量CVPUMPは,VPUMP - GND(Pin7)でも使用できます。
VPUMP - GND間に容量を接続する場合は,容量の耐圧が50Vのものを使用してください。
VPUMP - VCC間で容量を接続する場合には,16V耐圧のもので問題ありません。
[推奨値:CBC = 0.01 F(50 V耐圧),CVPUMP = 0.01 F(耐圧は上記の通り)]
 VCC立ち上げ時,BC1 - BC2間容量(CBC),VPUMP容量(CVPUMP)に突入電流が流れます。
突入電流によってICが破壊しないよう十分な評価を実施し,CBC,CVPUMPの容量値を設定してください。
BC1 - BC2間の容量(CBC)が大きすぎた場合,VPUMP電圧が十分昇圧しない場合があります。
逆に,小さすぎた場合,昇圧回路で必要な電流能力を得られない場合があります。
VPUMP電圧が,必要十分な電圧となるよう,十分な評価を実施し,CBCの容量値を設定してください。
 モータスタンバイ状態からモータスタート時にVPUMP端子(Pin13)が過渡的にも45Vを越えないように
VPUMP端子の容量を設定してください。
3. VCC - GND間容量の注意
本ICはPWM駆動方式を採用しており,出力トランジスターを大電流でスイッチングするため,
非常にノイズが発生しやすくなります。そのため,ノイズによりICが誤動作や破壊する可能性があります。
そこで,ノイズにより回路が誤動作,破壊しないように電源は十分安定させる必要があります。
VCC - GND間の容量は出来る限りIC近傍に配置し,PWMのノイズによりICの誤動作,破壊が発生しないよう
十分に配慮してください。
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AN44150A
 使用上の注意事項 (つづき)
 本ICに関する注意事項 (つづき)
4. モータ基板のパターンについての注意
本ICは大電流を流すため,パターンによる共通インピーダンスが無視できません。
以下のポイントを踏まえて頂きモータ基板のパターン設計をお願いします。
 VCCコネクタからICのVCC端子(Pin11)につながる配線は大電流が流れるため,配線のLによって
スイッチング時にノイズが発生し易く,誤動作破壊の原因に成り得ます(左図)。
右図のようにICのVCC近傍からコネクタに対して容量を接続させると,ノイズの逃げ道が確保でき,
ICのPIN直のVCC電圧を抑制することができます。可能な限り右図の設定をお願いします。
また,配線のインダクタンスはパターンの長さに比例するので,VCCコネクタからICのVCC端子まで
の配線は,出来るだけ太く短くなるように設計してください。
 電流検出抵抗(RCS)からRCS端子(Pin17)へのラインは非常に重要ですので,可能な限り検出抵抗の根元
から独立配線でRCS端子に接続して頂くことを推奨します。
RCSがICから離れると,配線インピーダンスにより正確な電流値を検出できません。
IC近傍への設置が困難な場合,モータ電流波形,RCS電流波形が,正常であることを確認してください。
 GNDコネクタからRCS抵抗へのラインとICのGND端子(Pin7)へのラインは別のラインで接続してください。
RCSのラインと共通にすると配線インピーダンスにより,ICの接地電圧が揺れ,誤動作の原因になります。
また,配線インピーダンスの影響を抑えるため,GND配線は太く短くなるように設計してください。
ノイズが発生し易い
推奨基板
VM-GND間容量に
よってスパイク振幅小
GND
L
VCC
IC
GND
IC
C
RCS
C
RCS
VCC
L
GND
VCC
VCC
GND
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AN44150A
 使用上の注意事項 (つづき)
 本ICに関する注意事項 (つづき)
5. モータ拘束保護について
本ICには、ページ18に記載のように、モータ拘束保護機能を内蔵しています。
モータ拘束保護検知の動作時間は,CLDOSC端子の容量値で決めることができます。
その時間は、下記の計算式で求められます。但し,この計算式は温特を考慮していません。
モータ拘束保護検出時間(s) =
256×外付け容量(CCLDOSC)(uF)  ヒス幅(VCLD)  {1 / 充電電流(ICLD1)  1 / 放電電流( ICLD2)}
≒ 85×外付け容量値
実使用においては,消費電力によるTjの上昇等が考えられますので,十分な評価を実施し,外付け容量を
設定してください。
注)1. CLDOSC端子をオープンにした場合,寄生容量のみでCLD発振が起きるためにCLD周波数が非常に速くなります。
CLD発振周波数が速すぎた場合、IC内部カウンタが CLD発振を検知できなくなるため、保護動作が正常動作
しない問題が発生します。CLD発振周波数の設定の際は,十分な評価を実施ください。
2. CLDOSC端子が,ヒス幅を越えるようなチャタリングをした場合,上記保護ロジックが誤動作する可能性があります。
配線のパターン等を工夫し,CLDOSC端子がチャタリングしないように対策してください。
3. モータ拘束保護を使用しない場合は、CLDOSC端子をGNDに設置することで、拘束保護を無効にできます。
但し、この場合、STBYモードに移行しません。
6. BR, FR, PWMIN/VSP端子について
BR, FR, PWMIN/VSP端子は, マイコンインターフェースとなっており、モータの電流設定が大きく、かつGNDのリード線が
長い場合には、本ICのGND端子の電位が上昇し、マイコンから0Vが入力されていたとしても、本ICのGND端子基準との
電位差では負電位になる場合があります。-0.3V以下となった場合、誤動作または破壊する可能性がありますのでご注意
ください。
7. ショートブレーキ時の注意
ショートブレーキ時は,回転数とモータによってブレーキ電流が決まります。
ショートブレーキ前に、モータ電流を減少させ、回転数を落とす等の検討、評価実施をし、見極めをお願いします。
ASOデータを参考に,ICが破壊しないよう,十分な評価を実施してください。
8. F/R切換時の注意
モータ駆動時の瞬時反転は,反転時の回転数/電流値によっては大電流発生の可能性があります。
反転前に回転数を落とす等の検討、評価実施をし、見極めをお願いします。
ASOデータを参考に,ICが破壊しないよう,十分な見極めをお願いします。
9. フリーラン移行時の注意
PWMINモード時、PWMIN=Hレベル判定が5msec継続すると、内部で0%duty判定を行い、出力をフリーラン状態にします。
フリーラン前の5msecの0% duty時は出力は上側2相ONの上側SBRK状態になりますので、
回転数とモータによっては、大電流発生の可能性があります。高dutyからフリーランに遷移させる場合、
ICが破壊しないよう,十分な見極めをお願いします。
10. モータ回転数の急激な変化時の注意
モータ回転数を高速回転から低速回転へ急激に変化させた場合などに、モータ電流が電源へ還流することで
電源電圧が上昇することがありますので、十分な評価・検討をお願いします。
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AN44150A
 使用上の注意事項 (つづき)
 本ICに関する注意事項 (つづき)
11. FG端子についての注意
FG端子(Pin 20)の出力回路形式は,オープンドレインになっています。
所定の電源にプルアップ抵抗を接続して,許容端子電圧および電流範囲内でご使用ください。
FGは,HUP端子とHUN端子を入力とする比較器の出力です。このため,FGがチャタリングする場合は,
HUP - HUN間に容量を接続してください。また、この場合、3相のホール端子条件を一致させるため
HVP- HVN間、HWP-HWN間にも容量を接続することを推奨いたします。
また,電源投入及び遮断時にFG出力が一瞬Highとなる場合がありますのでご注意ください。
12. 保護機能について
本 IC には4つの保護機能を内蔵しています。下記の事項を確認の上、ご注意ください。
保護機能
動作 / 解除条件
VCC減電圧
保護
(UVLO)
• 保護動作
VCC : 4.8 V (typ.)以下
• 保護解除
VCC : 5 V (typ.)以上
過電流保護
 保護動作
RCSS電圧 : 0.21V (typ.)
以上
 保護解除
一定時間経過後
モータ拘束
保護
• 保護動作
設定時間、モータ回転信号が
検出されなかった場合
• 保護解除
・F/R切換
・BR動作
・UVLO動作
・STB遷移
過熱保護
 保護動作
TJ : 160 C (typ.)以上
 保護解除
TJ : 120 C (typ.)以下
保護動作状態
注意事項
パワー上相オフ
パワー下相オン
(ショートブレーキ)
保護動作時、下側ショートブレーキになります。
モータ回転時等にショートブレーキによる
大電流発生の可能性があります。
破壊なきよう十分な見極めをお願いします。
一定時間PWM
動作をOFF.
P37を参照し、基板パターンに留意した設計を
お願います。
また,RCSの抵抗値は、過電流検出レベル、
抵抗のバラツキ、温度等を考慮し、定格を超え
ないよう十分配慮し、設計してください。
パワー上1相オン
パワー下3相オフ
(フリーラン)
起動時間の長いモータは,拘束保護がかかる
可能性がありますので,十分な評価を実施し,
外付け容量を設定してください。
この設定時間でフリーラン後の
モータ停止→スタンバイへ移行する時間も
兼ねていますので、その時間も考慮して
容量値を設定してください。
GNDに接続した場合、拘束保護機能を無効に
できますが、スタンバイへの移行も無効になる
点にご注意ください。
パワー全相オフ
保護動作時,全相オフとなるため、
モータ回転時等に保護動作が オン / オフを
繰り返すと逆流電流が発生します。
電源上昇にご注意ください。
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本書に記載の技術情報および半導体のご使用にあたってのお願いと注意事項
(1)
本書に記載の製品および技術情報を輸出または非居住者に提供する場合は、当該国における法令、特に安全保障輸出
管理に関する法令を遵守してください。
(2)
本書に記載の技術情報は、製品の代表特性および応用回路例などを示したものであり、それをもってパナソニック株
式会社または他社の知的財産権もしくはその他の権利の許諾を意味するものではありません。したがって、上記技術情
報のご使用に起因して第三者所有の権利にかかわる問題が発生した場合、当社はその責任を負うものではありません。
(3) 本書に記載の製品は、一般用途(事務機器、通信機器、計測機器、家電製品など)および本書に個別に記載されている
用途に使用されることを意図しております。
特別な品質、信頼性が要求され、その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり、人体に危害を及ぼす恐れのある用途
− 特定用途(航空・宇宙用、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、生命維持装置、安全装置など)へのご使用をお考え
のお客様は、事前に当社営業窓口までご相談願います。ご相談なく使用されたことにより発生した損害などについては
責任を負いかねますのでご了承ください。
(4) 本書に記載の製品および製品仕様は、改良などのために予告なく変更する場合がありますのでご了承ください。した
がって、最終的な設計、ご購入、ご使用に際しましては、事前に最新の製品規格書または仕様書をお求め願い、ご確認
ください。
(5) 設計に際しては、絶対最大定格、動作保証条件(動作電源電圧、動作環境等)の範囲内でご使用いただきますようお願
いいたします。特に絶対最大定格に対しては、電源投入および遮断時、各種モード切替時などの過渡状態においても、
超えることのないように十分なご検討をお願いいたします。保証値を超えてご使用された場合、その後に発生した機器
の故障、欠陥については当社として責任を負いません。
また、保証値内のご使用であっても、半導体製品について通常予測される故障発生率、故障モードをご考慮の上、当
社製品の動作が原因でご使用機器が人身事故、火災事故、社会的な損害などを生じさせない冗長設計、延焼対策設計、
誤動作防止設計などの システム上の対策を講じていただきますようお願いいたします。
(6) 製品取扱い時、実装時およびお客様の工程内における外的要因(ESD、EOS、熱的ストレス、機械的ストレス)による
故障や特性変動を防止するために、使用上の注意事項の記載内容を守ってご使用ください。
また、防湿包装を必要とする製品は、保存期間、開封後の放置時間など、個々の仕様書取り交わしの折に取り決めた
条件を守ってご使用ください。
(7) 本書の一部または全部を当社の文書による承諾なしに、転載または複製することを堅くお断りいたします。
20100202
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