ブラシレスモータ駆動用ダイレクト PWM 駆動静音化プリドライバ

(1)

20812 SY PC 20120119-S00002 No.A2005-1/19 http://onsemi.jp

Semiconductor Components Industries, LLC, 2013

LV8136V

概要

LV8136Vは、3相ブラシレスモータに適したPWM方式のプリドライバICである。

高効率静音化PWM(150°駆動方式)により、モータ駆動音を低減することができる。各種の保護回路を内蔵しており、ハイブリッドIC：STK611、STK5C4シリーズと組み合わせることにより部品点数の削減および、高い信頼性を実現できる。また、省電力モードにより待機時電力をゼロにすることができる。エアコン、給湯器等の各種大型モータの駆動に最適である。

特長

・三相バイポーラ駆動・静音化PWM駆動(150°通電)

・駆動位相制御対応(150°通電で15°進角、さらに0～28°を16ステップで設定可能)

・省電力モード対応(CTL端子電圧1.0V(typ)以下で省電力モード ICC=0mA、HB端子OFF)

・ブートストラップ対応(最大Duty制限) ・自動復帰型拘束保護回路

・正逆転切換え回路、HALLバイアス端子・電流制限回路、低電圧保護回路、過熱保護回路

・FG1、FG3出力(電気角360°1Pulse and 3Pulse)

絶対最大定格/Ta=25℃

項目記号条件定格値 unit

電源電圧 VCC max VCC端子 18 V

出力電流 IO max 15 mA

Pd max1 IC単体 0.45 W

許容消費電力

Pd max2 ※基板付き 1.05 W

CTL端子印加電圧 VCTL max 18 V

FG1,FG3端子印加電圧 VFG1 max VFG3 max

18 V

接合部温度 Tj max 150 ℃

動作周囲温度 Topr －40～＋105 ℃

保存周囲温度 Tstg －55～＋150 ℃

※指定基板:114.3mm×76.1mm×1.6mm,ガラスエポキシ基板

注1)絶対最大定格は、一瞬でも超えてはならない許容値を示すものである。

注2)絶対最大定格の範囲内で使用した場合でも、高温および大電流/高電圧印加、多大な温度変化等で連続して使用される場合、信頼性が低下するおそれがある。詳細については、弊社窓口まで相談すること。

Bi-CMOS

集積回路

ブラシレスモータ駆動用ダイレクト PWM 駆動静音化プリドライバ

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。

(2)

許容動作範囲/Ta=25℃

項目記号条件定格値 unit

電源電圧範囲 VCC 9.5～16.5 V

5V定電圧出力電流 IREG 10 mA

HB端子出力電流 IHB 30 mA

FG1,FG3端子出力電流 IFG1,IFG3 10 mA

電気的特性/Ta=25℃,VCC=15V

項目記号条件 min typ max unit

電源電流1 ICC1 5.0 8.0 mA

電源電流2 ICC2 STOP時 CTL≦1.0V typ 0 20 μA

出力部

出力H電圧 VHO IO=－10mA VREG

-0.35

VREG -0.15

V

出力L電圧 VLO IO=10mA 0.15 0.3 V

下側出力オン抵抗 RONL IO=10mA 15 30 Ω

上側出力オン抵抗 RONH IO=－10mA 15 35 Ω

出力リーク電流 IOleak 10 μA

最小出力パルス幅 Tmin 2.0 4.0 μs

出力最小デットタイム Tdt 2.0 4.0 μs

5V定電圧出力

出力電圧 VREG IO=－5mA 4.7 5.0 5.3 V

電圧変動 ΔV(REG1) VCC=9.5～16.5V,IO=－5mA 100 mV

負荷変動 ΔV(REG2) IO=－5～－10mA 100 mV

ホールアンプ

入力バイアス電流 IB(HA) －2 0 μA

同相入力電圧範囲1 VICM1 ホール素子使用時 0.3 VREG-1.7 V 同相入力電圧範囲2 VICM2 入力片側バイアス時

(ホールIC応用)

0 VREG V

ホール入力感度 VHIN SIN波,

ホール素子オフセット=0V

80 mVp-p

ヒステリシス幅 ΔVIN(HA) 9 20 40 mV

入力電圧L→H VSLH 5 11 19 mV

入力電圧H→L VSHL －19 －11 －5 mV

CSD発振回路

出力Hレベル電圧 VOH(CSD) 2.7 3.0 3.3 V

出力Lレベル電圧 VOL(CSD) 0.8 1.0 1.2 V

振幅 V(CSD) 1.75 2.0 2.25 Vp-p

外付けC充電電流 ICHG1(CSD) VCHG1=2.0V －17 －10 －4 μA 外付けC放電電流 ICHG2(CSD) VCHG2=2.0V 4 10 17 μA

発振周波数 f(CSD) C=0.22μF(設計目標値) 113.6 Hz

次ページへ続く。

(3)

前ページより続く。

PWM発振器(PWM端子)

出力Hレベル電圧 VOH(PWM) 3.3 3.5 3.8 V

出力Lレベル電圧 VOL(PWM) 1.3 1.5 1.7 V

振幅 V(PWM) 1.78 2.0 2.22 Vp-p

発振周波数 f(PWM) C=2200pF,R=15kΩ(設計目標値) 17 kHz 電流制限動作

リミッタ電圧 VRF 0.225 0.25 0.275 V

熱遮断動作

熱遮断動作温度 TSD ※設計目標値(接合部温度) 150 175 ℃

ヒステリシス幅 ΔTSD ※設計目標値(接合部温度) 35 ℃

TH端子

保護開始電圧 VTH 0.25 0.6 1.05 V

ヒステリシス幅 ΔVTH 0.2 0.4 0.6 V

HB端子

出力ON抵抗 RON(HB) IHB=10mA 15 30 Ω

出力リーク電流 IL(HB) 省電力モード VCC=15V 10 μA

低電圧保護回路(VCC電圧の検出)

動作電圧 VSD 7.0 8.0 9.0 V

ヒステリシス幅 ΔVSD 0.25 0.5 0.75 V

FG1 FG3端子

出力ON抵抗 RON(FG) IFG=5mA 40 60 Ω

出力リーク電流 IL(FG) VFG=18V 10 μA

CTLアンプ(駆動モード)

入力電圧範囲 VIN(CTL) 0 VCC V

Hレベル入力電圧 VIH(CTL) PWM ON duty 90% 5.1 5.4 5.7 V Mレベル入力電圧 VIM(CTL) PWM ON duty 0% 1.8 2.1 2.4 V CTLアンプ(省電力モード)

Lレベル入力電圧 VIL1(CTL) 省電力モード 1.0 1.5 V

ヒステリシス幅 ΔCTL 0.15 0.5 0.85 V

入力電流 IIH(CTL) CTL=3.5V 10 18 26 μA

F/R端子

Hレベル入力電圧 VIH(FR) 3.0 VREG V

Lレベル入力電圧 VIL(FR) 0 0.7 V

入力オープン電圧 VIO(FR) 0 0.3 V

ヒステリシス幅 VIS(FR) 0.21 0.31 0.41 V

Hレベル入力電流 IIH(FR) VF/R=VREG 10 50 100 μA

Lレベル入力電流 IIL(FR) VF/R=0V －10 0 ＋10 μA

(4)

FAULT端子

駆動停止電圧 VFOF 0 0.35 V

駆動開始電圧 VFON 3.0 VREG V

入力オープン電圧 VIO(FLT) 4.6 VREG V

Hレベル入力電流 IIH(FLT) VFLT=VREG 0 10 μA

Lレベル入力電流 IIL(FLT) VFLT=0V －250 －160 －70 μA ADP1端子(駆動位相調整)

最小進角値 Vadp01 ADP1端子=0V 0 2 Deg

最大進角値 Vadp16 ADP1端子=VREG 26 28 Deg

ADP2端子との電流比 ADP CTL=3.75V,IADP1/IADP2 1.45 2 2.55 A/A ADP2端子(駆動位相調整)

出力Hレベル電圧 VADP2H CTL=5.4V 1.95 2.5 3.05 V

出力Lレベル電圧 VADP2L CTL=0V 0 0.51 V

DPL端子(駆動位相調整リミット設定端子) 進角リミット

Hレベル電圧

VDPLH 3.3 3.5 3.8 V

進角リミット Lレベル電圧

VDPLL 1.3 1.5 1.7 V

※設計目標値であり、測定は行わない。

(5)

外形図

unit:mm (typ) 3191C

ピン配置図

SANYO : SSOP30(275mil)

9.75

5.6 7.6

0.22 0.65

(0.33) 1 30

0.5

0.15

1.5 MAX

0.1(1.3)

30

1

IN1+HB

29

2

IN1-HIN1

28

3

IN2+HIN2

27

4

IN2-HIN3

26

5

IN3+LIN1

25

6

IN3-LIN2

24

7

GNDLIN3

23

8

VCCFAULT

22

9

CTLTH

21

10

DPLRF

20

11

FG3TGND

19

12

FG1VREG5

18

13

ADP2FR

17

14

CSDRPWM

16

15

ADP1CPWM

LV8136V

Top view

Pd max -- Ta

0

0.38

0.16 0.5

1.0 1.5

--40 --20 0 20 40 60 80 100 120

(6)

応用回路例1(ホール素子、HIC)

+ CONTROL CIRCUIT

STK5C4-XXX PWM GENERATE PWM OSC

Rotate Detect

Drive Phase Setting

Drive Phase Revise CURR LIM

PRE DRIVER

CSD OSC CTL AMPF/R CTL CTL InputF/R Input

F/RRPWMCPWM

TSD

HBHB FG

MOSC

FAULT

LVSD

VREG

VREGVCC

VCC IN3-IN3+ HALL HYS AMP RESET

+VCCVB1 VS1,UOUT VS2,VOUT VS3,WOUTVB2 VB3 VDD VSS

M

^VM

IN2-IN2+IN1-IN1+ VREG

CSD DPL ADP2 ADP1 FG1 FG3

VREG VREGVREG FG3 Output

FAULTFAULT

ENABLE HIN1HIN1 HIN2HIN2 HIN3HIN3 LIN1LIN1 LIN2LIN2 LIN3 VREG

VREG LIN3 RFTH Rf

U- ,V

- ,W

- RCIN

TH2 ITRIP

TH1

VS1,UOUT VS2,VOUT VS3,WOUT GNDTGND

FG1 Output

(7)

応用回路例2(ホールIC、HIC)

注)Hall ICは、オープンコレクタまたはオープンドレイン(出力にプルアップ抵抗が内蔵されていないもの)を使用すること。

+ CONTROL CIRCUIT

STK5C4-XXX PWM GENERATE PWM OSC

Rotate Detect

Drive Phase Setting

PRE DRIVER

CSD OSC

Hall IC Input1VREG

Hall IC Input2Hall IC Input3 CTL AMPF/R CTL CTL InputF/R Input

F/RRPWMCPWM

TSD

HBHB FG

MOSC

FAULT

LVSD

VREG

VREGVCC

+VCCVB1 VS1,UOUT VS2,VOUT VS3,WOUTVB2 VB3 VDD VSS

M

^VM

FAULTFAULT

ENABLE HIN1HIN1 HIN2HIN2 HIN3HIN3 LIN1LIN1 LIN2LIN2 LIN3 VREG

VREG LIN3 RFTH U- ,V

- ,W

- RCIN

TH2 ITRIP

TH1

VS1,UOUT VS2,VOUT VS3,WOUT GNDTGND

FG1 Output

(8)

応用回路例3(ホール素子、FET)

+ CONTROL CIRCUIT PWM GENERATE PWM OSC

Rotate Detect

Drive Phase Setting

PRE DRIVER

TND525/NCP5106ATP613 ATP613 ATP613 ATP613 ATP613 ATP613

MURA260T3 MURA260T3 MURA260T3

CSD OSC CTL AMPF/R CTL CTL InputF/R Input

F/RRPWMCPWM

TSD

HBHB FG

MOSC

FAULT

LVSD

VREG

VREGVCC

+ VBVCC1

M

VM IN2-IN2+IN1-IN1+ VREG

FAULT HIN1 HIN2 HIN3 LIN1 LIN2 LIN3 VREG

VREG RFTH

VOUT

UOUT WOUT GNDTGND

FG1 Output

8 HOHIN27 VSLIN36 LOCOM45 TND525/NCP5106 VBVCC18 HOHIN27 VSLIN36 LOCOM45 TND525/NCP5106 VBVCC18 HOHIN27 VSLIN36 LOCOM45

(9)

応用回路例4(ホールIC、FET)

注)Hall ICは、オープンコレクタまたはオープンドレイン(出力にプルアップ抵抗が内蔵されていないもの)を使用すること。

+ CONTROL CIRCUIT PWM GENERATE PWM OSC

Rotate Detect

Drive Phase Setting

PRE DRIVER

CSD OSC

Hall IC Input1VREG

Hall IC Input2Hall IC Input3 CTL AMPF/R CTL CTL InputF/R Input

F/RRPWMCPWM

TSD

HB FG

MOSC

FAULT

LVSD

VREG

VREGVCC

VREG VREGVREG FG3 Output GNDTGND

FG1 Output

TND525/NCP5106ATP613 ATP613 ATP613 ATP613 ATP613 ATP613

MURA260T3 MURA260T3 MURA260T3

HB

+ VBVCC1

M

VM FAULT HIN1 HIN2 HIN3 LIN1 LIN2 LIN3 VREGVREG RFTH

VOUT

UOUT WOUT

8 HOHIN27 VSLIN36 LOCOM45 TND525/NCP5106 VBVCC18 HOHIN27 VSLIN36 LOCOM45 TND525/NCP5106 VBVCC18 HOHIN27 VSLIN36 LOCOM45

(10)

端子説明端子

番号端子名端子説明等価回路図

1 2 3 4 5 6

IN1+

IN1- IN2+

IN2- IN3+

IN3-

ホール入力端子。

・IN+＞IN-で「H」

逆は「L」とする。

ホール信号は、100mVp-p(差動)以上の振幅が望ましい。ホール信号のノイズが問題となる場合は、IN+、IN- 間にコンデンサを接続する。

ホールICによる入力の場合は、＋－

どちらかの入力をバイアスすることにより、同相入力範囲が広がる。

VREG

2 4 6

1 3 5 500Ω 500Ω

7 GND 制御回路部のGND端子。

8 VCC 制御用電源端子。ノイズ等が入らないようにGND間にコンデンサを接続する。

9 CTL 制御入力端子。CTL端子電圧が上がると出力のPWM DUTYが変化してトルクが上がる。

9 65kΩ

VREG VCC

125kΩ

10 DPL 駆動位相調整リミット設定端子。

駆動位相の進角を制限する端子。

1.5V以下で進角0に制限、3.5V以上で制限なしとなる。

10 500Ω VREG

11 12

FG3 FG1

FG3:3 ホール FG 信号出力端子。

8 極モータ 1 回転で 12 パルス出力。

省電力モード時は“H”を出力。

FG1:1 ホール FG 信号出力端子。

8 極モータ 1 回転で 4 パルス出力。

省電力モード時は“H”を出力。

VREG 11 12

25Ω

(11)

端子

13 ADP2 駆動位相補正設定端子。

CTL入力による進角値補正量設定端子。GND間に抵抗を接続して補正量の調整を行う。

13 500Ω

500Ω

VREG VREG

VCC

14 CSD 拘束保護回路動作時間設定用端子。

GND間にコンデンサを接続する。保護回路を使用しないときはGNDに接続する。

VREG

14 500Ω 500Ω

15 ADP1 駆動位相調整端子。

150度通電時に、駆動位相を0～28度進角させることができる。0V入力で進角0となり、5V入力で28度進角となる。

VREG

AD VCC

15 500Ω

500Ω

16 CPWM PWM生成用三角波発振端子。

GND間にコンデンサ、RPWM間に抵抗を接続して三角波発振を行う。

VREG

16 200Ω

(12)

端子

17 RPWM PWM生成用発振端子。

CPWM間に抵抗を接続する。

VREG

17

18 20

FR TGND

FR

正回転、逆回転設定端子。“L”で正回転、“H”で逆回転設定。

オープン時は「Low」レベルとなる。

TGND

テスト用端子。GNDに接続。

2kΩ 100kΩ VREG

18 20

19 VREG5 5Vレギュレータ出力端子(制御回路電源）。

安定化のため、GND間にコンデンサを接続する。

0.1μF程度が望ましい。

19 50Ω

VCC

21 RF 出力電流検出端子。

電流検出抵抗(Rf)の電圧を検出する。

出力最大電流IOUT=0.25V/Rfで設定する。

VREG

21 5kΩ

(13)

端子

22 TH サーミスタ接続端子。

HICの発熱をサーミスタで検出し、

過熱時に駆動出力をOFFにする。

端子電圧が0.6V以下で駆動出力を OFFにする。

22 500Ω

VREG

23 FAULT HIC保護信号入力端子。

HIC側での異常モード検出信号を入力する端子。“L”入力で異常モード検出状態となり、駆動出力をOFFさ

せる。 500Ω 23

30kΩ VREG

24 25 26 27 28 29

LIN3 LIN2 LIN1 HIN3 HIN2 HIN1

LIN1、LIN2、LIN3：

L側出力端子。

0 to VREG5のプッシュプル出力。

HIN1、HIN2、HIN3：

H側出力端子。

0 to VREG5のプッシュプル出力。

VREG

25 27 29 24 26 28 500Ω

30 HB ホールバイアス・HIC電源端子。

GND間にコンデンサを接続する。

省電力モード時Highインピーダンス状態になる。ホールバイアス・HIC 電源をこの端子から供給することにより、省電力モード時にホールバイアス・HICで消費される電力を0にすることができる。

VCC

30

(14)

タイミングチャート(IN=｢H｣とは、IN+＞IN-の状態を示す)

①F/R端子＝L

Normal hall input LA=0

IN1+

IN1- IN2+

IN2-

IN3+

IN3-

IN1

F/R="L"120° energization

F/R="H"120° energization in reverse rotate F/R="L"150° energization

IN2 IN3

HIN1 ON

LIN1 ON HIN2 ON UOUTOFF

LIN2 ON HIN3 ON

HIN1 ON VOUTOFF

LIN3 ON WOUTOFF

LIN2 ON HIN3 ON VOUTOFF

LIN3 ON WOUTOFF

HIN1 ON

LIN3 ON WOUTOFF

3 HALL FG

1 HALL FG

The energization is switched to 120° when 3 Hall FG frequency is 6.1Hz (TYP) or lower A direction of rotation is detected from Hall signal according to F/R pin input

If the motor rotates in reverse against F/R pin input, 120° energization is maintained forcibly.

H L H

H

L L

L L L

PWM PWM

PWM

PWM PWM

PWM

PWM ON PWM SOFF PWM ON PWM SOFF

PWM ON PWM SOFF PWM

PWM SOFF

SOFF ON

PWM ON SOFF PWM ON SOFF

PWM ON SOFF

PWM PWM

L L L

L

H H H H

H

H H

L L L

H H

L L L

H H H

L

H L H H

(15)

②F/R端子＝H

Reverse hall input LA=0

IN1+

IN1- IN2+

IN2-

IN3+

IN3-

IN1

F/R="L"120° energization

F/R="H"120° energization in reverse rotate F/R="L"150° energization

IN2 IN3

HIN1 ON

LIN2 ON HIN3 ON

HIN1 ON VOUTOFF

LIN3 ON WOUTOFF

LIN1 ON HIN2 ON OFF

OFF

OFF UOUT

LIN2 ON HIN3 ON VOUT

LIN3 ON WOUT

HIN1 ON

LIN3 ON WOUTOFF

3 HALL FG

1 HALL FG

H L H H

L L

L L L

PWM PWM

PWM

PWM PWM

PWM

PWM PWM

PWM

PWM ON PWM SOFF SOFF

PWM ON PWM SOFF

PWM ON SOFF

SOFF

ON PWM ON SOFF PWM ON

PWM PWM

L L

L

L H

H

H H

H L

L L

H H

L L L

H H

H L

H H

The energization is switched to 120° when 3 Hall FG frequency is 6.1Hz (TYP) or lower A direction of rotation is detected from Hall signal according to F/R pin input

If the motor rotates in reverse against F/R pin input, 120° energization is maintained forcibly.

(16)

動作説明

・120°⇔150°通電選択基本動作

起動時は120°通電で駆動を開始する。3ホールFG周波数が6.1Hz(TYP)以上で、さらにIN2信号の立ち上がりエッジを2回連続で検出したときに150°通電に切換わる。

○HALL信号の入力順番について

本ICは、進角設定のため、⎡Motorの回転方向指令⎦と、⎡HALL信号の入力順番⎦を管理している。

「Motorの回転方向指令」と、⎡HALL信号の入力順番⎦がタイミングチャート通りにならない場合は、120度通電でMotorを駆動する。

例1 下記の論理でHALL信号が入力された場合

IN1 H H H L L L

IN2 L → L → H → H → H → L

IN3 H L L L H H

F/R端子入力＝⎡High⎦の時 → 120度通電 F/R端子入力＝⎡Low⎦の時 → 150度通電例2 下記の論理でHALL信号が入力された場合

IN1 H L L L H H

IN2 L → L → H → H → H → L

IN3 H H H L L L

F/R端子入力＝⎡High⎦の時 → 150度通電 F/R端子入力＝⎡Low⎦の時 → 120度通電

・CTL端子入力

a) 省電力モード VCTL＜VIL(1.0V:TYP)

CTL端子電圧がVIL(1.0V:TYP)以下の場合は省電力モードとなり、

・LIN1～3、HIN1～3の出力を全て⎡Low⎦

・ICC=0、HB端子＝OFF

となり、ICの消費電力を⎡0⎦、HB端子に接続されるホール素子および出力段の消費電力を「0」

にすることができる。

b) 待機モード VIL＜VCTL＜VIM(2.1V:TYP)

CTL端子電圧がVIL＜VCTL＜VIMの場合は待機モードとなり、UIN1～3出力を⎡Low⎦、LIN1～3出力にブートストラップチャージパルス(パルス幅2μs：設計目標)を出力し、駆動開始に備える。

c) 駆動モード VIM＜VCTL＜VIH(5.4V:TYP)

CTL端子電圧がVIM＜VCTL＜VIHの場合は駆動モードとなり、VCTLに対応したPWM DUTYで駆動する。

VCTLを上げるとPWM DUTYが大きくなり、⎡VIH⎦でMax DUTY(※90%:TYP)となる。

※PWM発振周波数設定＝17kHz時

d) テストモード 8V＜VCTL＜VCTL max(設計目標)

CTL端子電圧が8V以上の場合はテストモードとなり、120°通電、Max DUTYで駆動する。

・CTL端子はIC内部で190kΩ:TYPでプルダウンされている。制御入力電圧を抵抗分割等で入力する際は注意すること。

・ブートストラップコンデンサ初期充電モード

省電力モードから待機モードおよび駆動モードになるとき、ブートストラップコンデンサに充電するためにブートストラップコンデンサ充電モード(UH、VH、WH＝L UL、VL、WL端子＝H 3.84ms TYP)になる。

(17)

・駆動位相調整

150°通電駆動時では、120°通電に対し15°進んだ位相から通電を開始する。この状態からさらに 0～28°の進角量をADP1端子電圧で設定することができる(進角制御)。設定量はADP1端子電圧で0～

28°まで16ステップ(1.875°刻み)で調整することができ、ホール信号の1周期毎に更新される(IN3 入力の立ち上がりエッジで取り込み、立ち下がりエッジで更新)。

ADP1端子、ADP2端子、DPL端子の抵抗調整により、CTL端子電圧に比例したさまざまな進角調整をすることが可能である。使用しない場合は4.5.参照し、OPENでは使用しないこと。また、ADP2端子に接続する抵抗(RADP2)には47kΩ以上の抵抗を使用すること。

1. ADP1(15PIN)の抵抗値(RADP1)の設定で、VCTLとVADP1の傾きを調整することができる。

2. DPL(10PIN)の設定により、ADP2端子の上昇を止める(CTL電圧による進角調整のリミットを設定) ことができる。

3. ADP1(15PIN)のRADP1とRADP12の設定により、オフセットおよび傾きを自由に調整することができる。(DPLの設定により、CTL電圧による進角調整のリミット設定も可能である。)

4. 進角調整を行わない場合

ADP1端子：GNDにショート ADP2端子/DPL端子：抵抗でGNDにPULLDOWN

5. CTL端子電圧による進角調整を行わない場合(進角値固定で使用する場合)

ADP1端子：VREGからの抵抗分割で進角値設定 ADP2端子/DPL端子：抵抗でGNDにPULLDOWN

VADP1,VADP2[V]

5V

2.5V 2.34V

0V

ADP1(RADP1=47kΩ)

VADP2=(VCTL-2.1)×(2.5/3.3) IADP2=VADP2/RADP2 IADP1=2×IADP2 VADP1=IADP1×RADP1 ADP2

ADP1(RADP1=22kΩ)

VCTL[V]

5.4V 2.1V

Lead Angle[°] 16 steps 28°

0°

VREG

RDPL1 33kΩ

IADP2 IADP1

RADP2 RADP1 47kΩ

DPL ADP2 ADP1

VADP1,VADP2[V]

5V

2.5V

1.25V

0V

ADP1(RADP1=47kΩ)

VADP2=(VCTL-2.1)×(2.5/3.3) IADP2=VADP2/RADP2 IADP1=2×IADP2 VADP1=IADP1×RADP1 DPLLIM=VDPL×1.5 ADP2ADP1(RADP1=22kΩ)

VCTL[V]

5.4V 3.75V

2.1V Lead Angle[°] 16 steps

28°

0° 1.17V

VREG

RDPL1 33kΩ

IADP2 IADP1

RADP2 RADP1 47kΩ

DPL ADP2 ADP1

RDPL2 33kΩ

VREG

RDPL1 33kΩ VADP1,VADP2[V]

5V

2.5V

0.88V 4.25V

0V

ADP1

(RADP1=47kΩ,RADP12=220kΩ) ADP1

(RADP1=33kΩ,RADP12=33kΩ)

VREG

RDPL12

VADP2=(VCTL-2.1)×(2.5/3.3) IADP2=VADP2/RADP2 IADP1=2×IADP2

VADP1=((RADP1×RADP12)/(RADP1+RADP12))×IADP1 +(RADP1/(RADP1+RADP12))×VREG

IADP2 IADP1

RADP2 RADP1 47kΩ

ADP2

VCTL[V]

5.4V 2.1V

Lead Angle[°] 16 steps 28°

0°

DPL ADP2 ADP1

(18)

LV8136Vの概要

1.電流制限回路

電流制限回路は、I=VRF/Rf(VRF=0.25Vtyp,Rf:電流検出抵抗)で決まる電流で制限(ピーク電流を制限)する。制限動作としては、出力のオンDutyが小さくなり、電流を抑える。

電流制限回路は、PWM動作によるダイオードの逆回復電流を検出して電流制限動作が誤動作しないようにするため、動作に遅延(約1μs)がある。モータのコイル抵抗が小さかったり、インダクタンスが小さいと、起動時(モータの逆起電力がない状態)の電流変化が速いため、この遅延により設定電流以上で電流制限動作をする場合がある。この場合は、遅延による電流増加分を考慮して電流制限値を設定する必要がある。

2.パワーセーブ回路(CTL端子)

省電力モードでは、すべての回路を停止し、消費電流の低減を図っている。HB端子をHall Bias、

出力段に使用すれば、パワーセーブ時の消費電流は“0”となる。

3.ホール入力信号

ホール入力は、ヒステリシス幅以上の振幅の信号入力が必要である。ノイズや位相ずれ等の影響を考えると、100mV以上の振幅が望ましい。ノイズにより出力波形(相切換わり時)に乱れが生じる場合は、ホール入力間にコンデンサ等を入れて防止すること。拘束保護回路では、ホール入力を判断信号として利用している。ある程度のノイズは無視するようになっているが、注意が必要である。

ホール入力信号が、3相とも同入力状態(HHH or LLL)となると、出力は全オフとなる。

ホールICを使用する場合は、入力の片側(＋,－いずれか)をホール素子使用時の同相入力範囲内の電圧(0.3V～VREG－1.7V)に固定することにより、別の片側入力は0V～VREGまで入力することができる。

4.拘束保護回路

モータ拘束時のICおよびモータの保護を行うため、拘束保護回路を内蔵している。

モータ動作状態で、ホール信号が一定時間切換わらないと動作する。なお、拘束保護の動作時は上側出力Trがオフする。

時間設定は、CSD端子に接続するコンデンサ容量により行う。

設定時間(s)≒90×C(μF)

0.022μFのコンデンサを付けると、約2.0sの保護時間となる。設定時間は、モータ起動時間に対して余裕を持った設定とすること。

拘束保護状態を解除する条件：

CTL端子 Lレベル入力電圧時 → 保護解除および、カウントリセット TSD保護検出時 → カウントストップ

5.電源安定化

本ICは、スイッチングによる駆動方式であるため、電源ラインが振られやすい。よって、VCC端子

－GND間には、安定化のために十分な容量のコンデンサを接続する必要がある。

電解コンデンサがピン近傍に付けられない場合は、ピン近傍には約0.1μF程度のセラミックコンデンサを付けること。

電源の逆接続による破壊防止の目的で、電源ラインにダイオードを挿入する場合、電源ラインが特に振られやすくなるため、より大きな容量を選択する必要がある。

6.VREG安定化

制御回路の電源であるVREG電圧を安定化するために0.1μF以上のコンデンサを接続する。そのコンデンサのGNDは、できるだけICの制御部GND(SGND端子)近傍に配線すること。

(19)

7.正転/逆転切換(F/R端子)

モータ回転中は、正転/逆転切換を行わないこと。

8.TH端子

TH端子は、通常5Vレギュレータにプルアップして使用すること。TH端子がLowとなった場合、

LIN1/2/3およびHIN1/2/3は、Low出力する。

9.FAULT端子

FAULT端子は、通常5Vレギュレータにプルアップして使用すること。FAULT端子がLowとなった場合、

LIN1/2/3およびHIN1/2/3は、Low出力する。

10.PWM周波数設定 fCPWM≒1/(1.78CR)

温度特性の良い部品を使用すること。

C=2200pF、R=15kΩを付けると、約17kHzの発振周波数となる。PWM周波数は低すぎるとスイッチング音がモータから聞こえ、高すぎると出力でのパワーロスが増加するため、15k～30kHz程度が望ましい。出力の影響を受けにくいようにコンデンサのGNDは、できるだけICの制御部GND(SGND端子)近傍に配線すること。

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(参考訳)

ブラシレスモータ駆動用 ダイレクト PWM 駆動静音化 プリドライバ

LV8136V

Bi-CMOS

ブラシレスモータ駆動用 ダイレクト PWM 駆動静音化 プリドライバ

LV8136V

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ブラシレスモータ駆動用ダイレクト PWM 駆動静音化プリドライバ

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