・オフィス用複写機、プリンタ等

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STK681-320

概要

STK681-320 は、電流制御付正・逆転 DC ブラシ付モータドライバ用のハイブリッド IC である。

用途

・オフィス用複写機、プリンタ等

特長

・外部からの入力信号で正転・逆転・ブレーキ動作が可能である。

・起動出力電流が 5.2A、ブレーキ出力電流ピークが 8A である。

・電流検出抵抗(0.056 Ω )が内蔵され定電流制御が可能である。

・正転・逆転切換え時、上下ドライブ素子を OFF するデットタイム設計が不要である。

絶対最大定格/Tc=25℃

項目 記号 条件 定格値 unit

最大電源電圧 1 VCC1 max VCC2=0V 52 V

最大電源電圧 2 VCC2 max 無信号時 －0.3～＋7.0 V

入力電圧 VIN max ロジック入力端子 －0.3～＋7.0 V

出力電流 IO max VCC2=5.0V,DC 電流 5.2 A

ブレーキ電流 IOB max VCC2=5.0V,矩形波電流,動作時間

60ms(単発パルス) 8 A

電力損失 PdPK max 放熱板無 3.1 W

動作時基板温度 Tc max 105 ℃

接合部温度 Tj max 150 ℃

保存温度 Tstg －40～＋125 ℃

厚膜混成集積回路

正・逆モータドライバ

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。

動作許容範囲/Ta=25℃

項目 記号 条件 定格値 unit

動作電源電圧 1 VCC1 有信号時 10～42 V

動作電源電圧 2 VCC2 有信号時 5±5% V

入力電圧 VIN 0～VCC2 V

出力電流 1 IO1 VCC2=5.0V,DC 電流,Tc≦70℃ 5.2 A

出力電流 2 IO2 VCC2=5.0V,DC 電流,Tc=90℃ 4.2 A

出力電流 3 IO3 VCC2=5.0V,DC 電流,Tc=105℃ 3.5 A

ブレーキ電流 IOB VCC2=5.0V,矩形波電流,動作時間 3.6ms,Tc=105℃ 8 A 出力電流、ブレーキ電流の通電時間は、各許容範囲のグラフを参考にすること。

電気的特性 /Tc=25℃,VCC1=24V,VCC2=5.0V

項目 記号 条件 min typ max unit

VCC2 電源電流 ICCO 正または逆転動作 1.7 4 mA

ダイオード順方向電圧 Vdf If=1A(RL=23Ω ) 0.8 1.4 V

出力飽和電圧 1 Vsat1 RL=23Ω ,F1,F2 0.14 0.20 V

出力飽和電圧 2 Vsat2 RL=23Ω ,F3,F4＋電流検出抵抗 0.16 0.23 V

出力リーク電流 IOL F1,F2,F3,F4 の OFF 動作 50 μ A

入力ハイ電圧 1 VIH1 IN1,IN2 端子 4.5 V

入力ハイ電圧 2 VIH2 INH 端子 2.5 V

入力ロウ電圧 VIL IN1,IN2,INH 端子 0.6 V

入力電流 1 IIH1 IN1,IN2 端子,VIH1=5V 0.10 0.20 0.40 mA 入力電流 2 IIH2 INH 端子,VIH2=5V 0.30 0.60 1.2 mA

電流設定電圧 Vref1 Vref1-S.P 端子間 0.29 V

備考：電源は、定電圧電源を使用

外形図

unit:mm (typ)

29.2 25.6 (20.47)

(5.0)

(12.9)

4.5

7.2

0

(5.0)

(R1.7) 2.0

14.4

STK681-320 動作時基板温度 Tc に対するモータ電流 IO の軽減曲線

DC 動作電流の範囲は、VCC1 動作許容範囲内で上記の軽減曲線内になる。

上記モータ電流 IO は、DC 動作およびチョッピング動作の範囲である。

上記動作基板温度 Tc は、モータ動作時と同時に測定される値である。

Tc は、周囲温度 Ta、モータ電流値、モータ電流の連続または間欠動作の状態により変動するのでか ならず実際のセットで確認すること。

STK681-320 ブレーキ電流許容範囲

6

1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

IO - Tc

動作基板温度,Tc -

C

モータ電流 ,I O -A

ITF02521 4

5

3

2

9

2 1 0 5 6 8 7

4 3

1.0 2 3 5 7 10 2 3 5 7 100 2 3 5 71000

IOB - t

通電時間,t - ms

ブレ ーキ電 流,I O B- A

ITF02494

Tc=25

C

70

C 80

C 90

C

105

C

内部ブロック図

応用回路例

VCC2=5V 15

12 13 14

17 16 IN1

IN2 INH

Vref2 Vref1a

OUT1

OUT2 7 9

8

6

STK681-320

+ モータ C2

10

F/50V

VCC1=24V

CCW

CW

6 OUT2 8

VCC1OUT1 10 NC 11 NC

IN1

INH

5 NC

4 NC

12 IN2

82kΩ

5.1kΩ Rs

0.056Ω

VCC2

Vref1a

Vref1b Vref2 RSI

RSO

GND S.P 13

15

16 19

3

1 2 18 17 14

電流制御

過熱 電流抑制

ITF02479

F1 F2

F3 F4

7 9

各モータ駆動条件(H：ハイレベル入力/L：ロウレベル入力)

IN1 IN2 INH 備考

ストップ 1(スタンバイ) H H H or L モータが回転していない状態

H H H

H L H

ストップ 2(モータ回転中の入力で 供給電力を OFF する)

L H H

モータ回転中に印加するストップ 信号で、供給電力を OFF する。

正転(CW) H L L

逆転(CCW)

L H L

正・逆回転切換え時、上下ドライ ブ素子を OFF する入力信号は不要 である。

ブレーキ L L L or H GND 側 MOSFET ON

＊モータ回転時の IN1=IN2=H、INH=L は禁止

注意事項

①電源パスコン C1 は、モータ電流の増大によって変化するコンデンサのリップル電流が許容内にお さまるように容量値を設定すること。

②Vref2 端子は通常オープン処理だが、GND または S.P 端子へ接続すると過熱電流抑制回路が動作し なくなる。

③電流制御は、F1 または F2 で定電流チョッピング動作させている。OUT1 または OUT2 の電圧出力と F1 または F2 のドレイン電流は下記タイミングになる。

④内部ブロック図または応用回路に記載した N.C ピンに、P.C.B 側の回路パターンを接続して配線 はしないこと。

⑤正逆回転切換えの際、GND 側駆動素子の入出力応答時間が数十 μ s のため、電源用 H ブリッジドラ イバの用途には適さない。DC モータドライバのみに使用すること。

OUT1 or OUT2

出力電圧

F1 or F2

ドレイン電流

モータ電流

50μs 0A

GND VCC1-Vsat1

IO

ピーク(電流設定値)

0A

IO

ピーク(電流設定値)

⑥タイミング図例

⑦発煙の注意事項：仕様外条件の使用でハイブリッド IC が破損する場合、発煙の可能性がある。

各入出力端子の機能

端子名 ピン No. 機能

IN1 12 F1,F3 を ON,OFF させる入力端子

ハイで F1：ON,F3：OFF,ロウで F1：OFF,F3：ON IN2 13 F2,F4 を ON,OFF させる入力端子

ハイで F2：ON,F4：OFF,ロウで F2：OFF,F4：ON INH 14 F1,F2 を OFF させる端子 ハイで F1,F2：OFF

通常はロウまたはオープン

OUT1 8 モータへの接続端子で IN1,IN2 の条件でソース・シンク電流を出力する。

OUT2 6 モータへの接続端子で IN1,IN2 の条件でソース・シンク電流を出力する。

Vref1a Vref1b

16 18

Vrefa と Vrefb 端子を接続して使用する定電流動作用の電流設定 電圧(Vref1)で、Tc=25℃で 0.29V になる。

0.29V は、82k Ω と 5.1k Ω の直列接続で設定すること。

電流検出抵抗は Rs=0.056 Ωである。IO ピーク=Vref1÷Rs で設定する。

IN1

IN2

INH

ストップ

正転 ブレーキ 逆転 ブレーキ 正転

逆転

ストップ

ストップ

IN1

IN2

INH

ストップ

正転 ブレーキ 逆転 正転 ブレーキ

逆転 ストップ

ストップ

技術資料

①基板温度上昇量 Δ Tc－内部平均電力損失 Pd 特性(放熱板なし)

②直流電流における内部平均電力損失 Pd－モータ電流 IO 特性(Pd は typ 値)

③過熱電流抑制特性

過熱電流抑制は、異常動作であるモータロックが発生した場合のドライバ破損防止機能である。

80

20

10 0

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Δ Tc - PdAV

ハイブリッドIC内部平均電力損失,PdAV - W

基板 温度上 昇量,

Tc -

C

ITF02508 50

70

60

40

30

10 9 8

2 1 0

0 1 2 3 4 5

Pd - IO

モータ電流,IO - A

内部 平均電力損失 ,Pd - W

ITF02541 5

7 6

4 3

Tc=105°C 25°C

VCC1=24V

VCC2=5.0V

1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

IO - Tc

動作基板温度,Tc -

C

平 均電流,I O -A

ITF02542 3

6

2 5

4

負荷2

+5ｍH

④周囲温度 Ta に対するパッケージ電力損失 PdPK の軽減曲線

パッケージ電力損失 PdPK は、放熱板無で許容できる内部平均電力損失 Pd のことである。

1.0

0.5

0

0 20 40 60 80 100 120

PdPK - Ta

周囲温度,Ta -

C

電力 損失,PdPK - W

ITF02511 2.5

3.0 3.5

2.0

1.5

0.4

0.2

0

Vdf - If

If - A

Vd f - V

ITF02543 1.0

1.2 1.4

0.8

0.6

1.2

1.0

Vsat1 - VIH1

Vs at 1 - V

0.6 0.8

0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5

Vdf(F3,F4) Vdf(F1,F2)

Tc=25

C

0.4

0.2

0

Vsat1,Vsat2 - IO

IO - A

Vs at 1, Vs at 2 - V

ITF02544 1.0

0.8

0.6

0.3

0.1 0.9

0.7

0.5 Vsat1

Vsat2

VCC1=24V,

VCC2=5.0V, Tc=25

C

IO=5A

4A

25

VOUT - VIH1

OU T -V

15 20

10

VCC1=24V,

VCC2=5.0V,

Tc=25

C,

OUT1-OUT2

端子負荷=1k

,

14ピン=Low

250

50

0

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

IIH1 - VIH1

12,13ピン-GND電圧,VIH1 - V I IH

1-

A

ITF02517 150

200

100

VCC1=24V, VCC2=5.0V, Tc=25

C

25

5

0

0 1 2 3 4 5

VOUT - VIH2

14ピン-GND電圧,VIH2 - V

8ピン-GND電 圧,V OU T -V

ITF02516 15

20

10

VCC1=24V, VCC2=5.0V, Tc=25

C, OUT1-OUT2 端子負荷=1k

, 12ピン=High

700

100

0

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

IIH2 - VIH2

14ピン-GND電圧,VIH2 - V I IH

2-

A

ITF02518 300

400 500 600

200

VCC1=24V, VCC2=5.0V, Tc=25

C

0.1

0.01

1.0 2 3 5 7 10 2 3 5 7 100

F1,F2 - A.S.O

-VDS - V

-I D -A

ITF02546 1.0

10 2 3 57

2 3 57

2 3 5 7

2 3 5 7

100

Tc=25

C, Tj=150

C, 単発パルス

100μs 1ms 100ms10ms 1s

0.1

1.0 2 3 5 7 10 2 3 5 7 100

F3,F4 - A.S.O

VDS - V I D

-A

ITF02547 1.0

10

2 3 5 7 2 3 5 7 2 3 5 7

100

Tc=25

C,

Tj=150

C, 単発パルス

100μs 1ms 100ms10ms 1s

各入力端子の構成

1 1

or

IN1, IN2 INH

12 14

13

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