AN44140A

応用回路例

アプリケーション

特長

概要

電源電圧範囲 ：6.0 V ~ 26.4 V 5 V レギュレータ内蔵 1-Hall-sensor 三相全波正弦波 PWM 駆動方式 VSP 端子リニア入力 進角機能 正逆回転切換機能 FGパルス数切換機能 スタンバイ機能 各種保護機能内蔵(減電圧保護(UVLO)、過電圧保護(OVLO)、 過熱保護、拘束保護機能、過電流保護） 4方向 24ピン プラスチックノンリードパッケージ (QFNタイプ 4mm□) AN44140A はファンモータ向けの三相ブラシレスモータドライブIC です。 1-Hall-sensor によるロータ位置検出方式と正弦波 PWM 駆動方式によ り、モータモジュールの省部品・小型化，低騒音・低振動かつ低消費電 力のモータ駆動を実現します。 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。 条件: V_CC= 12 V, V_FR= 0 V, V_PS= 5V, V_FGSEL= 5 V V_VSP= 5 V, C_SST= 0.1 uF, FANモータ

AN44140A 3-phase full-wave sine-wave PWM drive

VU

VV

VW

IU

IV

IW

[V]/[A] time [s] 5ms/div 三相ブラシレスファンモータ 19 20 21 22 23 24 SST PS FGSEL VSP FR RD 12 11 10 9 8 7 18 17 16 15 14 13 1 2 3 4 5 6 BC1 U V RCSF RCSS W OSC H1 L H1 H VPUM P VCC BC2 FG

SLEEP VREG GND VCC VHALL CSST COSC CVREG CVCC1 CVCC RRCSF CRCSS CBC CVPUM P RVH1 RVH2 RRCSS RRD1 RFG1

1-Hall-sensor によるロータ位置検出方式と正弦波 PWM 駆動方式

三相ブラシレスモータ1-Hall-SensorドライブIC

項 目 記 号 定 格 単位 注 電源電圧 V_CC 28 V *1 動作周囲温度範囲 Topr – 40 ～ + 95 C *2 保存温度範囲 T_stg – 55 ～ +150 C *2 入力電圧範囲 V_SLEEP,V_H1H,V_H1L,V_PS,V_FGSEL ,V_VSP,V_FR – 0.3 ～ 6.0 V — V_RCSS,V_SST – 0.3 ～ 6.0 V *3 出力電圧範囲 V_FG,V_RD – 0.3 ～ 6.0 V — VVREG,VRCSF – 0.3 ～ 6.0 V *3 V_BC1 28 V *3 V_BC2,V_pump 37 V *3 V_HALL – 0.3 ～ V_VREG+ 0.3 V *3 入力電流範囲 I_U,I_V,I_W  2.2 A *4 IFG,IRD 5 mA — I_VHALL,I_VREG –10 mA *4, *5 ESD耐量 HBM 2 kV — パッケージ j-a j-c PD (Ta=25 C) PD (Ta=70 C) 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) 97.7 C/W 10.5 C/W 1.279 C/W 0.818 C/W

絶対最大定格

■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。 *1 : ガラスエポキシ基板(2層) [50  50  0.8 t](mm) 、裏面放熱板：ダイパッド をはんだ接合。 注: 実使用時、パッケージ情報に記載した許容損失のP_D–T_a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。

定格消費電力

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 T_a= 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。 *5: VREG,VHALLの定格電流はI_VREGとI_VHALLの総和で定義しています。

項 目 記 号 Min. Typ. Max. 単位 注 電源電圧範囲 V_CC 6.0 — 26.4 V — 入力電圧範囲 V_SLEEP -0.1 — V_VREG V *1 V_RCSS -0.1 — V_VREG V *1 V_H1H -0.1 — V_VREG V *1 V_H1L -0.1 — V_VREG V *1 V_PS -0.1 — V_VREG V *1 V_FGSEL -0.1 — V_VREG V *1 V_VSP -0.1 — V_VREG V *1 V_FR -0.1 — V_VREG V *1 外付け部品 C_VCC — 47 — F *2 C_VCC1 — 0.1 — F *2 C_VREG — 0.1 — F *2 C_SST 47.0p 0.1 — F *2 C_BC — 0.01 — F *2 C_VPUMP — 0.01 — F *2 C_OSC 360p 470p — F *2 R_RCSF 0.15 0.22 —  *2 ,*3 R_RCSS — 1k —  *2 C_RCSS — 100p — F *2 R_VH1 — 1k —  *2 R_VH2 — 1k —  *2

推奨動作条件

注: *1: 入力制御電圧の設定範囲に関しては、電気的特性（p.4 ~ p.5）と機能説明（p.17）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、外部要因（基板の放熱、 配線インピーダンス、etc...）あるいは内部要因（閾値の変化、etc...）に起因する温度破壊を防止するためのラッチ 機能が動作する可能性があります。

項 目 記 号 条 件 許容値 単_位 注

Min Typ Max

回路電流 V_CC回路電流 I_CC1 — 6.5 8.5 11 mA — スタンバイ時V_CC回路電流 I_CC2 SLEEP = L, V_VSP= 0 V 4 6 8 mA — スリープ時V_CC回路電流 I_CC3 SLEEP = H — — 150 A — レギュレータ部 VREG 電圧 V_VREG — 4.7 5 5.3 V — 出力インピーダンス Z_VREG I = – 10 mA — — 10  — FG部 FG 出力 Low 電圧 V_FGL I_FG = 1.0 mA — 0.1 0.3 V — RD部 RD 出力 Low 電圧 V_RDL I_RD = 1.0 mA — 0.1 0.3 V — パワー部 オン抵抗 R_ONHL I = 0.25 A 0.8 1.2 1.6  — ダイオード順方向電圧 V_DI I = 0.25 A 0.6 0.8 1 V — モータロック保護 ロック検出時間 t_ROCK1 — 0.35 0.5 0.65 s — ロック解除時間 t_ROCK2 — 3.5 5 6.5 s — ロック保護比 PR_RATIO — 9 10 11 — — 過電流保護部 過電流検出レベル VCL — 0.225 0.250 0.275 V — ホール部 入力ダイナミックレンジ V_HALL — 0.5 — 3.5 V — 入力バイアス電流 I_HALL — – 2 0 2 A — ヒステリシスレベル: L H V_HYS1 — 1 7.5 14 mV — ヒステリシスレベル: H L V_HYS2 — 1 7.5 14 mV — ヒステリシス幅 V_OVhys — 7.5 15 23 mV — VSP 入力 回転トルク下限VSP電圧 V_VSPL 絶対値 0.45 0.55 0.65 V — V_VREG比 0.09 0.11 0.13 V/V — 回転トルク上限VSP電圧 V_VSPH 絶対値 4.3 4.5 4.7 V — V_VREG比 0.86 0.9 0.94 V/V — VSP 入力電流 I_VSP — – 0.1 0 0.1 A —

電気的特性

V_CC = 12.0 V 特に規定のない限り周囲温度はT_a= 25C2C

項 目 記 号 条 件 許容値 単_位 注

Min Typ Max

OSC 三角波発振器 (PWM 周波数) 発振周波数 F_OSC C_OSC= 470 pF 48.0 56.5 65.0 kHz — FR 入力"L" レベル電圧 V_FRL — — — 1.0 V — 入力"H" レベル電圧 V_FRH — 2.0 — — V — オープン回路電圧 V_FRZ — 3.1 3.3 3.5 V — 入力バイアス電流 I_INFR V_FR = 0 V 47.7 66.0 100.0 A — PS 入力"L" レベル電圧 V_PSL V_VREG比 0.2 0.25 0.3 V/V — 入力"H" レベル電圧 VPSH VVREG比 0.6 0.7 0.8 V/V — オープン回路電圧 V_PSZ V_VREG比 0.45 0.5 0.55 V/V — 入力バイアス電流 I_INPS V_PS = 0 V 36.2 50.0 75.7 A — FGSEL 入力"L" レベル電圧 V_FGSELL V_VREG比 0.2 0.25 0.3 V/V — 入力"H" レベル電圧 V_FGSELH V_VREG比 0.6 0.7 0.8 V/V — オープン回路電圧 V_FGSELZ V_VREG比 0.45 0.5 0.55 V/V — 入力バイアス電流 I_INPS V_FGSEL= 0 V 36.2 50.0 75.7 A —

SLEEP 入力"L" レベル電圧 V_SLL — — — 0.7 V — 入力"H" レベル電圧 V_SLH — 2.1 — — V — オープン回路電圧 V_SLZ — — 0 0.3 V — 入力インピーダンス ZSL — 70 100 130 k — ソフトスタート 充電電流 I_SOFT — 0.6 1 1.4 A — ホールバイアス

VHALL 電圧 V_VHALL — VVREG

– 1 VVREG — V —

出力インピーダンス Z_VHALL I_VHALL= 5 mA — — 100  —

電気的特性 （つづき）

V_CC = 12.0 V

項 目 記 号 条 件 許容値 単位 注

Min Typ Max

熱保護 保護動作温度 TSD_ON — — 160 — C *1 ヒステリシス幅 TSD_HYS — — 25 — C *1 出力部 電流ソース時 出力立上げスルーレート VTRSO — — 300 — V/s *1 電流ソース時 出力立下げスルーレート VTFSO — — 300 — V/s *1 電流シンク時 出力立上げスルーレート VTRSI — — 300 — V/s *1 電流シンク時 出力立下げスルーレート VTFSI — — 300 — V/s *1 最高回転数 最小ホール周期 T_HMIN — — 173 — s *1 不足電圧保護部 保護動作電圧 V_LVON — — 4 — V *1 保護解除電圧 V_LVOFF — — 5 — V *1 過電圧保護部 保護動作電圧 V_OVON — — 27.6 — V *1

電気的特性 （つづき）

V_CC = 12.0 V 特に規定のない限り周囲温度はT_a= 25C2C 注：*1: 設計センター値

ピン配置

端子説明

Pin No. 端子名 Type 説明

1 FG 出力 FG 出力端子。ホール素子の出力周期相当のパルスを出力。 2 SLEEP 入力 スリープ設定端子。SLEEP時は「H」を入力。 3 VREG 出力 内部基準電圧5V出力端子。対GNDに容量を接続。 4 GND Ground GND 端子。 5，14 VCC 電源 IC用電源およびモータ用電源端子。対GNDに容量を接続。 6 VHALL 出力 ホール素子用電源端子。ホール素子の入力端子を接続。 7 W 出力 モータ駆動出力端子W 。モータコイルのW端子を接続。 8 RCSS 入力 モータ電流検出センス端子。ノイズが生じる場合はローパスフィルタを構成。 9 RCSF 出力 モータ電流検出フォース端子。対GNDに抵抗を接続。 10 V 出力 モータ駆動出力端子V 。モータコイルのV端子を接続。 11 U 出力 モータ駆動出力端子U 。モータコイルのU端子を接続。 12 BC1 出力 昇圧用パルス出力端子 。BC2端子との間に容量を接続。 13 BC2 入力 昇圧用パルス入力端子 。BC1端子との間に容量を接続。 15 VPUMP 出力 昇圧回路出力端子。対GNDまたはVCCに容量を接続。 16 H1H 入力 ホールアンプ+ 入力端子。ホール素子の出力端子を接続。 17 H1L 入力 ホールアンプ 入力端子。ホール素子の出力端子を接続。 18 OSC 入力 三角波発振周波数設定端子。対GNDの容量によりPWM周波数を調整。 19 SST 入力 ソフトスタート設定端子。対GNDの容量によりソフトスタートの時間を調整。 20 PS 入力 進角設定端子。入力電圧により0/10/25degの3値調整切替可。 21 FGSEL 入力 FG パルス数切替端子。入力電圧によりFGパルス数を1/1、1/2、1/3に切替可。 22 VSP 入力 速度指令電圧入力端子。DC入力により0.5～4.5V調整可能、4.5V以上は全速。 23 FR 入力 正逆回転切替入力端子。「L」入力でU→V→W、「H」入力でU→W→Vの順に通電。 24 RD 出力 モータ拘束保護出力端子。モータ拘束時は、「L」を出力。 19 20 21 22 23 24 SST PS FGSEL VSP FR RD 12 11 10 9 8 7 18 17 16 15 14 13 1 2 3 4 5 6 BC1 U V RCSF RCSS W OSC H1 L H1 H VPUMP VCC BC2 FG

SLEEP VREG GND VCC VHALL

ブロック図

BC2 BC1 VREG FG VPUMP RD H1H H1L U V W VCC RCSF FGSEL 15 13 12 3 17 24 1 21 23 FR 5,14 7 10 11 9 GND 4 OSC VSP RCSS 8 18 PS 20 16 22 5V Reg. SST 19 6 VHALL SLEEP 2 Pr e dr ive Div. Logic -Hall-1sensor PWM Drive -Reverse/Forward -Lock Protect -Stand-by/Sleep Charge pump VCC UVLO OV Osc. Div. TSD 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。

このページで使用されている値は、OSCを推奨値で使用した場合の例です。 ○ホール差電圧 HU = H1H-H1L ○FG電圧 ○平均出力電圧 VCC VCC/2 VCC VCC/2 AREA② ・VSP ≒ 4.0 V ~ 4.5 V 平均電圧がVCCで歪むため、DutyはVSPに非線形依存します ・VSP > 4.5 V DutyはVSPに依存せず固定値です AREA① ・VSP ≒ 0.55 ~ 4.0 V DutyはVSPに線形依存します VSPに依存して歪む領域 が増加する

機能説明

1 VSP電圧に依存するDutyの変動について

0 0.55 4.0 4.5

AREA①

AREA②

VSP 平均 出力 電 圧 Standby Active

2 ソフトスタートとPWM仕様

19 22 SST VSP 1 A 2 mA 0.5 V (50 % Duty cycle） VSP,SSTで低い方の電圧を選択 ＳＷ

機能説明（つづき）

モード遷移時の起動モード条件でソフトスタートします。なお、起動モード前はSST端子外付け容量を 2 mA, 10 msで放電を 行い、0.5 V に収束させます。その後 1 uA で充電し、VSP設定電圧(＜ 4.5 V）まで上昇します。 また、PWM 波形は三角波とVSP電圧の比較により決定しています。 以下にSSTとPWM、VSPのタイミングチャートを示します。 SST 充電電圧 Time 0.5V VSP 設定電圧 PW M 信号 STBY解除(OSC発振、ソフトスタート充電開始) 0 Time 4.5V 充電 放電 10 ms ソフトスタート設定(1uAで充電) VSPまたはSST電圧 の低い方を選択する 0.55V 起動モード VSP > 0.55 V Hall < 100 ms

3 ホール入力仕様

3-1 位置検出方法 通常例 対策例 16 17 6 VREG VHALL H1H H1L Hall 素子 3 5V Reg. 16 17 以下特性の概略図 J-1 ヒステリシスレベル: 7.5 mV H→L J-2 ヒステリシスレベル: 7.5 mV L→H J-3 ヒステリシス幅: 15.0 mV ホール差電圧 H1H-H1L ホール コンパレータ出力 J-1

0

J-2 t [時間] J-3 位相遅れ H1H H1L 16 17 6 VREG VHALL H1H H1L Hall 素子 3 5V Reg. VCC Large Resistance Hall素子のバイアス源VHALLは、VREG内部ショートの構成になっております。 VHALL電圧は、スタンバイ状態からアクティブ状態（VSP=0.55V(typ)）になる時点で電圧供給し、 スタンバイ状態（VSP<0.55V）でHALL信号周期が1.8Hzを下回った場合に電圧供給を停止します。 HALL信号振幅を調整する際には、VREGの定格電流越えや発熱などにご注意下さい。以下対策例を記載します。

機能説明（つづき）

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H1H：16pinとH1L：17pin間に容量を入れて下さい。

3 ホール入力仕様 (つづき)

3-2 ホール電圧と FR (正転/逆転)、モータ電流の関係 正転(FR = L) ホール差電圧 HU = H1H-H1L 平均出力電圧 VCC/2 FG電圧 U V W W U V W V U 逆転(FR = H) W V U W V U W V U ホール差電圧 HU = H1H-H1L 平均出力電圧 VCC/2 FG電圧 FR 切替動作 _{FR切替は瞬時切替ではありません。一旦停止してから逆回転に再起動します。} FR ホール周波数 出力状態 VSP モータ回転 5.8kHz > N > 7Hz Active Hi-Z 2Hz > N > 5.8kHz Active 正転 停止 逆転 2Hz ≧ N S-BRK 7Hz > N > 2Hz Start Mode SST 放電 システムクリア

機能説明（つづき）

VSP VSP 切替動作 ホール周波数 出力状態 モータ回転 5.8kHz > N > 7Hz Active Hi-Z 正転（逆転） 停止 2Hz ≧ N S-BRK 7Hz > N > 2Hz > 0.55V < 0.55V 2Hz > N > 5.8kHz Active 正転（逆転） > 0.55V SST 放電 システムクリア Start Mode

ホール1周期に対する FG信号 ホール電圧 3-3 ホール電圧と FGSEL の関係 FGSELの切替によって、ホールの正弦波1周期／2周期／3周期に対してFG信号を1周期出力します。

3 ホール入力仕様 (つづき)

機能説明（つづき）

3-4 進角設定 ホール差電圧 HU = H1H-H1L ホール コンパレータ電圧 ◇FR = Low 平均出力電圧 VCC/2 U相 0度 10度 25度 0度 10度 25度 ◇FR = High 平均出力電圧 VCC/2 U相 進角設定は3値(0度、10度、 25度) 設定で、回転方向に対して進角します。 以下正転時のU相出力電圧の例を記載します。 Pin No. 端子名 説明 端子電圧

Low Middle High

20 PS 進角設定端子 0度 10度 25度

ホール2 周期に対する FG信号

ホール3 周期に対する FG信号

3-4 ホール取り付け位置

3 ホール入力仕様 (つづき)

機能説明（つづき）

ホール取り付け位置 タイミングチャート FR=Low FR=High ホール差電圧 平均電圧

U

U

V

W

U

V

W

U

V

H1H-H1L

30deg進み ホール差電圧 平均電圧

U

V

W

V

W

U

W

U

V

H1H-H1L

30deg遅れ

30°

60°

U

V

W

※Angle : Machine-Angle

W

HALL

30°

60°

U

V

W

※Angle : Machine-Angle

W

HALL ホール素子(1個）の取り付け位置およびホール素子の2出力の差電圧(H1H-H1L)と出力PWM信号の平均電圧とのタイミン グチャートを以下に示します。 ホール差電圧と実際の駆動電流位相には、遅れが生じますので、20ピンのPS端子での0/10/25degの3値切替による調整、 または、ホール素子の取り付けの微調整にて、効率が最適になるポイントをご検討お願いします。

)

V

V

(

C

2

A

f

OSCL OSCH OSC OSC









三角波発振周波数 18 AN44140A COSC

5 モータ電流の設定

RCSF

1

V

250

.

0

I

_PEAK





)

(

250

.

0

1.00(A)

1

)

V

(

250

.

0

RCSF







Ω

6 消費電力削減

モード突入 モータ出力 VREG 電圧 モード解除 STBY SLEEP 端子: L VSP < 0.55 V状態で 565 ms. Hall 無信号 S-BRK ON UVLO 再投入 VSP > 0.55 V SLEEP

SLEEP 端子: H Sleep 端子: L H(即時) 全相OFF OFF

UVLO 再投入 Sleep 端子: H L

4 三角波発振周波数について

機能説明（つづき）

OSC端子に出力される三角波発振周波数の計算式は下記の通りです。この三角波とHALLの正弦波比較によりPWM波形 を生成しています。そのため、三角波の周波数とPWM周波数は一致します。 V_OSCH : 三角波上限電圧(typ.時 2.8 V) V_OSCL : 三角波下限電圧(typ.時 1.2 V) A : 100 uA (typ.時) 本IC では、モータに流す設定電流値(100 %時) I_PEAKは、電流を検出するための検出抵抗（RCSF）と基準電圧 : 0.25 Vから 決定できます。なお、ノイズが生じる場合はRCSS端子にローパスフィルタを構成してご使用下さい。 例: I_PEAK= 1.0 Aを設定する場合は，上記計算式より RCSF を 0.250  に設定します。 消費電力削減機能として以下2つのモードがあります。 モータ高速回転中にスリープモードにした場合，モータ出力は全相OFFに切り替わりますが、 VREG電圧：OFFのためモータ出力は誤動作する可能性があります。モータ高速回転中にスリープ端子を切替る場合には、 十分な評価を実施して下さい。

7 保護機能

7-1 モータロック保護 ロック検出時間(0.5 s) ロック解除時間(5.0 s) L RD 電圧 H ロック時 任意の条件で Active H S-BRK ロック解除信号（Hall入力(2Hz以上の周期を5周 期以上）、Sleep入力（Sleep→Active）、VCC再 投入）でロック解除時間5.0秒より前に解除。 RD 電圧 再起動時 _H L H S-BRK 7-2 減電圧保護 (UVLO) VCC 5 V 4 V HiZ ULVO VCC が 4 V 以下で減電圧保護が動作し、モータ出力がOFF します。VCC が 5 V 以上になると保護解除します。 7-3 過電圧保護 (OVLO) VCC 27.6 V S-BRK OVLO 出力状態 ホール無信号が0.5 s 以上継続した場合、モータ出力OFF(ショートブレーキ)、RD = Lの保護動作に切り替わり、 5 s 後に自動復帰します。Hall入力(2Hz以上の周期を5周期以上）、Sleep入力（Sleep→Active）、VCC再投入により 保護動作は即座に解除します。

機能説明（つづき）

任意の条件で Active 任意の条件で Active 出力状態 任意の条件で Active 任意の条件で Active 任意の条件で Active 出力状態 VCC が 27.6 V 以上で過電圧保護が動作し、モータ出力はショートブレーキ状態になります。 VCC が 27.6 V 以下になると保護解除します。 任意の条件で Active 任意の条件で Active 出力状態

7-5 過熱保護 （TSD）

V

_RCSS 0.25 V S-BRK 過電流保護

TEMP

160 C HiZ 過熱保護 135 C

7 保護機能

7-4 過電流保護（OCP）

機能説明（つづき）

RCSS電圧が 0.25 V 以上になると過電流保護が動作し，モータ出力はショートブレーキ状態になります。0.25 V 以下になると 保護解除します。 任意の条件で Active 出力状態 任意の条件で Active IC 接合温度が 160 C 以上になると過熱保護が動作し、モータ出力はオフします。IC温度が 135 C 以下になると 保護解除します。 任意の条件で Active 任意の条件で Active 出力状態

端子 No. 端子名 説明 端子電圧 備考 Low High 2 SLEEP スリープ説定端子 通常動作 スリープ SLEEP =“H”：スリープ動作 (モータ出力OFF、VREG出力OFF) SLEEP =“L”：通常動作 注)SLEEPの設定電圧はp.5の電気的特性 (SLEEP)を参考にして下さい。 23 FR 正逆回転切替入力端子 正転 逆転 任意方向を正とし，反転を逆としています。 注)FRの設定電圧はp.5の電気的特性(FR)を 参考にして下さい。 端子 No. 端子名 説明 端子電圧 備考

Low Middle High

20 PS 進角設定端子 0 10 25 注)PSの設定電圧はp.5の電気的特性(PS)を_{参考にして下さい。} 21 FGSEL FGパルス数切替端子 1/3 1/2 1 ホール周期に対して任意倍のFGパルスを出力 します。 注)FGSELの設定電圧はp.5の電気的特性 (FGSEL) を参考にして下さい。

8 コントロール端子モード表

機能説明（つづき）

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 : Au めっき

パッケージ情報（外形参考図）

パッケージコード

: HQFN024-A-0404

単位: mm A部（参考値）

パッケージ情報（つづき）

パッケージ 半導体素子 Rth(j-c) Rth(c-a) Rth(j-a) Ta Tc Tj 基板

図 熱抵抗定義

[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 [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 ガラエポ １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。 [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 C） [関係式]

Rth(j-c)=

Tj-Tc

P

Rth(c-a)=

Tc-Ta

P

Rth(j-a)=

Tj-Ta

P

(

C/W)

(

C/W)

(

C/W)

Tj={Rth(j-c)+Rth(c-a)}×P+Ta

=Rth(j-a)×P+Ta

P:消費電力

パッケージ情報（つづき）

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 (人工衛星，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。 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ような事がない 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)等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。 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によりデバイス が破壊する事がありますので，本製品規格で定められていない場合は，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．外付け部品の故障によるリスクの検証をお願いします。 １３．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。 １４．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。 １５．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、正常に起動しない場合があ 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。 １６．ホール信号比較器の最小入力振幅は、使用される温度条件下で、ホール 素子のばらつき、温度特性を含めて 最小入力振幅 100 mV [p-p] 以上でご使用ください。位相検出精度を高くするためには Ta = 25 C で 200 mV [p-p] 以上のホール入力を推奨します。 １７．高速回転中にSLEEP端子 (Pin 2)を Low ⇔ High とするような制御信号を入力しないでください。モータの誘起電圧と通電位相の関

係により，場合によってはIC 破損が発生する可能性がありますので、十分な評価・検討をお願いします。

１８．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。

１９．モータロック保護動作中にVSP端子をスタンバイ電圧以下にして保護が継続している場合、モータロック保護はVSP端子をアクティブ 電圧以上にした時点から5秒後に自動解除されます。

重要事項（つづき）

２０．本ICで採用している１センサ方式のモータードライバでは、HALL入力信号の１周期を元に次の周期の通電パターンを生成するため、 モーターの加速度が非常に大きい場合、生成した通電パターンの周期とモーターの回転周期に大きな差が生じて、正常に加速できな い場合があります。非常に加速度の大きいモーターをご使用の際は、低回転からの急加速について十分な評価・検討をお願いいたし ます。上記のように加速に問題が生じた場合は、SLEEP端子入力を一度SLEEPとした後、再度ACTIVEに設定するか、モータが停止 後に速度指令を一度ゼロ入力とした後、再度速度指令を設定することで起動モードからの加速になり正常な加速が行えます。 ２１．RCSF端子の基板パターンは，電流検出抵抗(RRCSF)が IC 直近に接続されるよう設計してください。 RCSF端子から電流検出抵抗(RRCSF)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。 ２２．FG端子(Pin 1)および，RD端子(Pin 24)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。 ２３．はんだディップ使用については推奨しておりません。 ２４．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持った熱設計をしてください。 (接合部分を最大定格の70% ～ 80%以下で設計することを推奨します。) ２５ ．本IC には5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 保護動作状態 注意事項 VCC減電圧保護 (UVLO) • 保護動作 VCC : 4 V 以下 • 保護解除 VCC : 5 V 以上 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。 VCC過電圧保護 (OVLO)  保護/ 解除動作 VCC入力電圧 : 27.6 V (typ.) パワー上相オフ パワー下相オン (ショートブレーキ) 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。 過電流保護 (OCP)  保護動作 RCSS電圧 : 0.25 V (typ.)以上  保護解除 RCSS電圧 : 0.25 V (typ.)以下 パワー上相オフ パワー下相オン (ショートブレーキ) RCSS、RCSFは電流検出抵抗のSense/Forceです。 RCSS過電流保護レベルは、基板パターンやノイズの 影響によりPeak誤検出する場合があります。 その場合，RCSSーRCSF間にLPFを構成し，誤作動 が生じないようにしてください。 また，RCSF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。 モータ拘束保護 • 保護動作 ホール入力周期: 0.5 s 以上 • 保護解除 5 s 後に自動復帰(VSP > 0.55 V) 即時解除条件： Hall入力(2Hz以上の周期を5周期 以上）、Sleep入力（Sleep→Active）、 VCC再投入の何れか。 パワー上相オフ パワー下相オン (ショートブレーキ) モータ回転時に保護動作がかかるとブレーキ電流が 発生します。 破壊なきよう十分な見極めをお願いします。 過熱保護  保護動作 T_J: 160 C 以上  保護解除 T_J: 135 C 以下 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。

(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)、もしくは、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(車載機器、航空・宇宙用、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、医療機器、安全装 置など)でのご使用を想定される場合は事前に当社営業窓口までご相談の上、使用条件等に関して別途、文書 での取り交わしをお願いします。文書での取り交わし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、当社は一切の責任を負いません。 (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。分 解後や実装基板から取外し後に再実装された製品に対する品質保証は致しません。 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) 本書に記載の製品を他社へ許可なく転売され、万が一転売先から何らかの請求を受けた場合、お客様にお いてその対応をご負担いただきますことをご了承ください。 (8) 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。 No.010618