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LV8713T
概要
LV8713Tは、8W1-2相励磁に対応したマイクロステップ駆動ステッピングモータドライバである。ス キャナ、小型プリンタ用のステッピングモータの駆動に最適である。
特長
・PWM定電流制御ステッピングモータドライバ1回路内蔵
・励磁モードは2相/1-2相/4W1-2相/8W1-2相の制御可能
・CLK-IN入力で簡単にマイクロステップ制御が可能
・モータ電源電圧 ：VMmax = 18V
・出力電流 ：IOmax = 0.8A
・出力ON抵抗 ：RON = 1.1Ω（上下合計、typ.Ta=25℃）
・サーマルシャットダウン回路、低電圧検出回路を内蔵
絶対最大定格/Ta=25℃
項目 記号 条件 定格値 unit
モータ電源電圧 VM max 18 V
ロジック電源電圧 VCC max 6 V
出力ピーク電流 IO peak 1ch当り, tw≦10ms, duty 20% 1.0 A
出力連続電流 IO max 1ch当り 800 mA
ロジック入力電圧 VIN －0.3～VCC+0.3 V
許容消費電力 Pd max ※ 1.35 W
動作周囲温度 Topr －20～＋85 ℃
保存周囲温度 Tstg －55～＋150 ℃
※ 指定基板:57.0mm×57.0mm×1.7mm,2層ガラスエポキシ基板
Bi-CMOS
集積回路PWM 定電流制御ステッピング モータドライバ
最大定格を超えるストレスは、デバイスにダメージを与える危険性があります。最大定格は、ストレス印加に対してのみであり、推奨動作条件を超えての機能 的動作に関して意図するものではありません。推奨動作条件を超えてのストレス印加は、デバイスの信頼性に影響を与える危険性があります。
推奨動作範囲/Ta=25℃
項目 記号 条件 定格値 unit
モータ電源電圧範囲 VM 4～16 V
ロジック電源電圧範囲 VCC 2.7～5.5 V
ロジック入力電圧 VIN -0.3～VCC+0.3 V
VREF入力電圧範囲 VREF 0～VCC-1.8 V
電気的特性/Ta=25℃,VM=12V,VCC=3.3V,VREF=1.0V
項目 記号 条件 min typ max unit
IMstn PS=“L”、無負荷 1 μA
待機時消費電流
ICCstn PS=“L”、無負荷 1 μA
IM PS=“H”、無負荷 0.3 0.5 0.7 mA 動作時消費電流
ICC PS=“H”、無負荷 0.9 1.3 1.7 mA
サーマルシャットダウン温度 TSD 設計保証 180 ℃
サーマルヒステリシス幅 ΔTSD 設計保証 40 ℃
VCC低電圧カット電圧 VthVCC 2.1 2.4 2.7 V
低電圧ヒステリシス電圧 VthHIS 100 130 160 mV
REG5出力電圧 Vreg5 IO=－1mA 4.5 5 5.5 V
RONU IO=-800mA、ソース側 0.78 1.0 Ω
出力オン抵抗
ROND IO=800mA、シンク側 0.32 0.43 Ω
出力リーク電流 IOleak VO=15V 10 μA
ダイオード順電圧 VD ID=-800mA 1.0 1.2 V
IINL VIN=0.8V 4 8 12 μA
ロジック端子入力電流
IINH VIN=3.3V 22 33 45 μA
ロジック入力“H”レベル電圧 VINH 2.0 V
ロジック入力“L”レベル電圧 VINL 0.8 V
VREF入力電流 IREF VREF=1.0V -0.5 μA
Vtatt00 ATT1=L,ATT2=L 0.191 0.200 0.209 V Vtatt01 ATT1=H,ATT2=L 0.152 0.160 0.168 V Vtatt10 ATT1=L,ATT2=H 0.112 0.120 0.128 V 電流設定用コンパレータ
スレッショルド電圧 (電流減衰率切り替え)
Vtatt11 ATT1=H,ATT2=H 0.072 0.080 0.088 V
チョッピング周波数 Fchop Cchop=220pF 36 45 54 kHz
VCHOPH 0.6 0.7 0.8 V
CHOP端子スレッショルド電圧
VCHOPL 0.17 0.20 0.23 V
CHOP端子充放電電流 Ichop 7 10 13 μA
MONI端子飽和電圧 Vsatmon Imoni=1mA 250 400 mV
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項目 記号 条件 min typ max unit
Vtdac0_8W ステップ0(イニシャル時1ch コンパレートレベル)
0.191 0.200 0.209 V Vtdac1_8W ステップ1(イニシャル＋1) 0.191 0.200 0.209 V Vtdac2_8W ステップ2(イニシャル＋2) 0.191 0.200 0.209 V Vtdac3_8W ステップ3(イニシャル＋3) 0.189 0.198 0.207 V Vtdac4_8W ステップ4(イニシャル＋4) 0.187 0.196 0.205 V Vtdac5_8W ステップ5(イニシャル＋5) 0.185 0.194 0.203 V Vtdac6_8W ステップ6(イニシャル＋6) 0.183 0.192 0.201 V Vtdac7_8W ステップ7(イニシャル＋7) 0.179 0.188 0.197 V Vtdac8_8W ステップ8(イニシャル＋8) 0.175 0.184 0.193 V Vtdac9_8W ステップ9(イニシャル＋9) 0.171 0.180 0.189 V Vtdac10_8W ステップ10(イニシャル＋10) 0.167 0.176 0.185 V Vtdac11_8W ステップ11(イニシャル＋11) 0.163 0.172 0.181 V Vtdac12_8W ステップ12(イニシャル＋12) 0.158 0.166 0.174 V Vtdac13_8W ステップ13(イニシャル＋13) 0.152 0.160 0.168 V Vtdac14_8W ステップ14(イニシャル＋14) 0.146 0.154 0.162 V Vtdac15_8W ステップ15(イニシャル＋15) 0.140 0.148 0.156 V Vtdac16_8W ステップ16(イニシャル＋16) 0.132 0.140 0.148 V Vtdac17_8W ステップ17(イニシャル＋17) 0.126 0.134 0.142 V Vtdac18_8W ステップ18(イニシャル＋18) 0.118 0.126 0.134 V Vtdac19_8W ステップ19(イニシャル＋19) 0.112 0.120 0.128 V Vtdac20_8W ステップ20(イニシャル＋20) 0.102 0.110 0.118 V Vtdac21_8W ステップ21(イニシャル＋21) 0.094 0.102 0.110 V Vtdac22_8W ステップ22(イニシャル＋22) 0.086 0.094 0.102 V Vtdac23_8W ステップ23(イニシャル＋23) 0.078 0.086 0.094 V Vtdac24_8W ステップ24(イニシャル＋24) 0.068 0.076 0.084 V Vtdac25_8W ステップ25(イニシャル＋25) 0.060 0.068 0.076 V Vtdac26_8W ステップ26(イニシャル＋26) 0.050 0.058 0.066 V Vtdac27_8W ステップ27(イニシャル＋27) 0.040 0.048 0.056 V Vtdac28_8W ステップ28(イニシャル＋28) 0.032 0.040 0.048 V Vtdac29_8W ステップ29(イニシャル＋29) 0.022 0.030 0.038 V Vtdac30_8W ステップ30(イニシャル＋30) 0.012 0.020 0.028 V 電流設定用
コンパレータ スレッショルド 電圧
(電流STEP 切り替え)
8W1-2相
Vtdac31_8W ステップ31(イニシャル＋31) 0.002 0.010 0.018 V 次ページへ続く。
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項目 記号 条件 min typ max unit
Vtdac0_4W ステップ0(イニシャル時1ch コンパレートレベル)
0.191 0.200 0.209 V Vtdac2_4W ステップ2(イニシャル＋1) 0.191 0.200 0.209 V Vtdac4_4W ステップ4(イニシャル＋2) 0.187 0.196 0.205 V Vtdac6_4W ステップ6(イニシャル＋3) 0.183 0.192 0.201 V Vtdac8_4W ステップ8(イニシャル＋4) 0.175 0.184 0.193 V Vtdac10_4W ステップ10(イニシャル＋5) 0.167 0.176 0.185 V Vtdac12_4W ステップ12(イニシャル＋6) 0.158 0.166 0.174 V Vtdac14_4W ステップ14(イニシャル＋7) 0.146 0.154 0.162 V Vtdac16_4W ステップ16(イニシャル＋8) 0.132 0.140 0.148 V Vtdac18_4W ステップ18(イニシャル＋9) 0.118 0.126 0.134 V Vtdac20_4W ステップ20(イニシャル＋10) 0.102 0.110 0.118 V Vtdac22_4W ステップ22(イニシャル＋11) 0.086 0.094 0.102 V Vtdac24_4W ステップ24(イニシャル＋12) 0.068 0.076 0.084 V Vtdac26_4W ステップ26(イニシャル＋13) 0.050 0.058 0.066 V Vtdac28_4W ステップ28(イニシャル＋14) 0.032 0.040 0.048 V 4W1-2相
Vtdac30_4W ステップ30(イニシャル＋15) 0.012 0.020 0.028 V Vtdac0_H ステップ0(イニシャル時1ch
コンパレートレベル)
0.191 0.200 0.209 V 1-2相
Vtdac16_H ステップ16(イニシャル＋1) 0.132 0.140 0.148 V 電流設定用
コンパレータ スレッショルド 電圧
(電流STEP 切り替え)
2相 Vtdac16_F ステップ16'(イニシャル時1ch コンパレートレベル)
0.191 0.200 0.209 V
外形図
unit:mm (typ) 3260A
ピン配置図
SANYO : TSSOP24(225mil)
6.4
0.5
4.4
(0.5)
(1.0)
6.5
0.5
0.15
1 12
24 13
0.22
0.08 1.2max
Pd max - Ta
0 0.5 1.0 1.5 1.35
0.70
— 20 0 20 40 60 80 100
RST OE REG5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13
LV8713T
PS MONI VREF STEP ATT1 ATT2 CHOP VCC GND
FR OUT1A PGND RNF1 OUT1B VM OUT2A RNF2 OUT2B PGND MD1 MD2
ブロック図
ATT1ATT2
PGND MONI OERSTSTEPFRMD2MD1CHOP
TSD LVS
VREF GND
VCC
RNF1OUT1AOUT1BOUT2AOUT2BRNF2VM
+ -
+ -
+- +- 1/5 PS
+ -
REG5
端子説明 端子
No. 端子名 端子機能 等価回路図
1 2 7 8 9 13 14 24
RST OE STEP ATT1 ATT2 MD2 MD1 FR
励磁リセット信号入力端子 出力イネーブル信号入力端 子
STEP信号入力端子 通電電流切り替え信号入力 端子
通電電流切り替え信号入力 端子
励磁モード切り替え信号入 力端子
励磁モード切り替え信号入 力端子
CW/CCW切り替え信号入力端 子
VCC
GND
4 PS パワーセーブ信号入力端子 VCC
GND 4
16 17 18 20 21 23
OUT2B RNF2 OUT2A OUT1B RNF1 OUT1A
2ch OUTB出力端子 2ch 電流センス抵抗接続端 子
2ch OUTA出力端子 1ch OUTB出力端子 1ch 電流センス抵抗接続端 子
1ch OUTA出力端子
GND
21 17 VM
18
23 2016
6 VREF 1ch、2ch兼用 電流設定用 基準電圧入力端子
GND 6 VCC
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端子
No. 端子名 端子機能 等価回路図
3 REG5 内部基準電圧出力端子
GND
3 VM
5 MONI 励磁イニシャル位置検出出 力
GND
5 VCC
10 CHOP チョッピング周波数設定用 コンデンサ接続端子
GND
10 VCC
動作説明
ステッピングモータ制御
1.パワーセーブ機能
PS端子の設定で、ICの待機/動作の切り替えを行う。待機状態にすると、ICは省電力モードになり、
すべてのロジックはリセットされる。また、待機状態では、内部レギュレータ回路も動作しない。
PS 状態 内部レギュレータ
“L” or OPEN 待機モード 待機
“H” 動作モード 動作
2.推奨電源投入順序 各電源の投入順序は
VCC電源投入 → VM電源投入 → PS端子 = “H” を推奨する。電源OFFの場合は上記逆になる。
ただし、上記は推奨であり、これを守らなかったことによって過電流が生じたり、ICが破壊に至る ことは無い。
3.STEP端子機能
入力
PS STEP 動作モード
L * 待機モード
H 励磁ステップ送り
H 励磁ステップ保持
4.励磁モード設定機能（イニシャル位置）
イニシャル位置
MD1 MD2 励磁モード
1ch 2ch
L L 2相励磁 100% -100%
H L 1-2相励磁 100% 0%
L H 4W1-2相励磁 100% 0%
H H 8W1-2相励磁 100% 0%
電源立ち上げ時の初期状態、及び“RST”端子=“Hi”等、カウンタリセット時の各励磁モードでのイニシャル位置 は上記の通りである。
5.位置検出モニタ機能
位置検出モニタ端子MONIはオープンドレイン出力である。
励磁位置がイニシャル位置の場合、MONI出力はオン状態になる。
(【12.各励磁モードでの電流波形例】を参照。)
6.RESET機能
RST 動作モード
H 通常動作
L RESET状態
RST端子=“L”とすると、出力の励磁位置は強制的にイニシャル位置となり、MONI出力はオン状態と なる。その後RST=“H”とすると、次のSTEP入力で励磁位置が進行する。
7.出力イネーブル機能
OE 動作モード
L 出力ON
H 出力OFF
OE STEP
MONI
RST RESET
0%
STEP
MONI
8.正転/逆転切り替え機能
FR 動作モード
L CW
H CCW
IC内部のDAコンバータは、入力されるSTEPパルスの立ち上がりで1ビット進む。
また、FR端子の設定により、CW/CCWのモード切替を行う。
CWモードは、2chの電流が1chの電流から見た場合、位相が90°遅れる。
CCWモードは、2chの電流が1chの電流から見た場合、位相が90°進む。
9.定電流設定
STMドライバの定電流制御の設定は、VREF電圧と、RNF-GND間に接続する抵抗から、下記計算式によ り決定される。
IOUT【A】= VREF【V】/ 5 / RNF抵抗【Ω】
また、VREF端子に印加された電圧は、ATT1、ATT2の2入力の状態により、4段階の設定に切り替える ことができる。モータの保持通電時の省電力化に有効である。
VREF入力電圧の減衰機能
ATT1 ATT2 電流設定基準電圧減衰比
L L 100%
H L 80%
L H 60%
H H 40%
VREF入力電圧の減衰機能を使用した場合の出力電流計算式は、以下のようになる。
IOUT=(VREF/5)×(減衰比)/RNF抵抗
(例)VREF=1.0V、設定基準電圧100%【(ATT1,ATT2)=(L,L)】、RNF抵抗0.5Ω時には下記出力電流が設 定される。
IOUT=1.0V/5×100%/0.5Ω=400mA
この状態で、(ATT1,ATT2)=(H,H)とした場合、
IOUT=400mA×40%=160mA
FR
STEP
10.チョッピング周波数設定
定電流制御を行う際、外付けコンデンサ(CHOP端子に接続)によって決定される周波数で、チョッピ ング動作を行う。
CHOP端子(10ピン)に接続したコンデンサによって設定されるチョッピング周波数は以下の通りであ る。
チョッピング周期：Tchop≒C・V・2/I (s) V:スレッシュ電圧幅 typ 0.5V I:充放電電流 typ 10μA
チョッピング周波数：Fchop≒1/Tchop(Hz)
11.出力電流ベクトル軌跡(1ステップを90度に正規化)
0.0 33.3 66.7 100.0
0.0 33.3 66.7 100.0
各励磁モードでの設定電流比
8W1-2相(%) 4W1-2相(%) 1-2相(%) 2相(%)
STEP
1ch 2ch 1ch 2ch 1ch 2ch 1ch 2ch
θ 0 100 0 100 0 100 0
θ 1 100 5
θ 2 100 10 100 10
θ 3 99 15
θ 4 98 20 98 20
θ 5 97 24
θ 6 96 29 96 29
θ 7 94 34
θ 8 92 38 92 38
θ 9 90 43
θ 10 88 47 88 47
θ 11 86 51
θ 12 83 55 83 55
θ 13 80 60
θ 14 77 63 77 63
θ 15 74 67
θ 16 70 70 70 70 70 70 100 100
θ 17 67 74
θ 18 63 77 63 77
θ 19 60 80
θ 20 55 83 55 83
θ 21 51 86
θ 22 47 88 47 88
θ 23 43 90
θ 24 38 92 38 92
θ 25 34 94
θ 26 29 96 29 96
θ 27 24 97
θ 28 20 98 20 98
θ 29 15 99
θ 30 10 100 10 100
θ 31 5 100
θ 32 0 100 0 100 0 100
12.各励磁モードでの電流波形例 2相励磁(CWモード)
1－2相励磁(CWモード)
STEP
MONI
l1
(%)
(%) -100
-100 100 100
0 0
I2
STEP
MONI
I1
(%) -100
-100 100 (%) 100
0 0
I2
4W1－2相励磁(CWモード)
8W1－2相励磁(CWモード)
STEP
MONI
I1
-100 (%) 100
50
-50 0
I2
-100 (%) 100
50
-50 0
STEP
MONI
I1
-100 (%) 100
50
-50 0
I2
-100 (%) 100
50
-50 0
13.定電流制御タイムチャート(チョッピング動作) (正弦波増加方向)
(正弦波減少方向)
各電流モードは以下のシーケンスで動作を行う。
FAST SLOW CHARGE
FAST SLOW
CHARGE STEP
FAST SLOW
FAST SLOW
CHARGE STEP
CHARGE CHARGE
応用回路例
上記回路例での各定数設定式は以下の通りである。
定電流(100%)設定 VREF=1.0Vの時
IOUT=VREF/5/RNF抵抗
=1.0V/5/0.51Ω=0.392A チョッピング周波数設定
Fchop=Ichop/(Cchop×Vtchop×2)
=10μA/(220pF×0.5V×2)=45kHz
+ -
220pF
12V 1.0V
+ -
M
REG5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13
L V8713T
PS MONI VREF STEP ATT1 ATT2 CHOP
VCC GND
FR OUT1A PGND RNF1 OUT1B VM OUT2A RNF2 OUT2B PGND MD1 MD2 OE
RST
- + 3.3V
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(参考訳)
