M63154AFP

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カタログ等資料中の旧社名の扱いについて

2010 年 4 月 1 日を以って NEC エレクトロニクス株式会社及び株式会社ルネサステクノロジ

が合併し、両社の全ての事業が当社に承継されております。従いまして、本資料中には旧社

名での表記が残っておりますが、当社の資料として有効ですので、ご理解の程宜しくお願い

申し上げます。

ルネサスエレクトロニクス ホームページ（http://www.renesas.com）

2010 年 4 月 1 日

ルネサスエレクトロニクス株式会社

【発行】ルネサスエレクトロニクス株式会社（http://www.renesas.com）

【問い合わせ先】http://japan.renesas.com/inquiry

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１． 本資料に記載されている内容は本資料発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。当社製品 のご購入およびご使用にあたりましては、事前に当社営業窓口で最新の情報をご確認いただきますとともに、 当社ホームページなどを通じて公開される情報に常にご注意ください。 2. 本資料に記載された当社製品および技術情報の使用に関連し発生した第三者の特許権、著作権その他の知的 財産権の侵害等に関し、当社は、一切その責任を負いません。当社は、本資料に基づき当社または第三者の 特許権、著作権その他の知的財産権を何ら許諾するものではありません。 3. 当社製品を改造、改変、複製等しないでください。 4. 本資料に記載された回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報は、半導体製品の動作例、応用例を説 明するものです。お客様の機器の設計において、回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報を使用す る場合には、お客様の責任において行ってください。これらの使用に起因しお客様または第三者に生じた損 害に関し、当社は、一切その責任を負いません。 5. 輸出に際しては、「外国為替及び外国貿易法」その他輸出関連法令を遵守し、かかる法令の定めるところに より必要な手続を行ってください。本資料に記載されている当社製品および技術を大量破壊兵器の開発等の 目的、軍事利用の目的その他軍事用途の目的で使用しないでください。また、当社製品および技術を国内外 の法令および規則により製造・使用・販売を禁止されている機器に使用することができません。 6. 本資料に記載されている情報は、正確を期すため慎重に作成したものですが、誤りがないことを保証するも のではありません。万一、本資料に記載されている情報の誤りに起因する損害がお客様に生じた場合におい ても、当社は、一切その責任を負いません。 7. 当社は、当社製品の品質水準を「標準水準」、「高品質水準」および「特定水準」に分類しております。また、 各品質水準は、以下に示す用途に製品が使われることを意図しておりますので、当社製品の品質水準をご確 認ください。お客様は、当社の文書による事前の承諾を得ることなく、「特定水準」に分類された用途に当 社製品を使用することができません。また、お客様は、当社の文書による事前の承諾を得ることなく、意図 されていない用途に当社製品を使用することができません。当社の文書による事前の承諾を得ることなく、 「特定水準」に分類された用途または意図されていない用途に当社製品を使用したことによりお客様または 第三者に生じた損害等に関し、当社は、一切その責任を負いません。なお、当社製品のデータ・シート、デ ータ・ブック等の資料で特に品質水準の表示がない場合は、標準水準製品であることを表します。 標準水準： コンピュータ、OA 機器、通信機器、計測機器、AV 機器、家電、工作機械、パーソナル機器、 産業用ロボット 高品質水準： 輸送機器（自動車、電車、船舶等）、交通用信号機器、防災・防犯装置、各種安全装置、生命 維持を目的として設計されていない医療機器（厚生労働省定義の管理医療機器に相当） 特定水準： 航空機器、航空宇宙機器、海底中継機器、原子力制御システム、生命維持のための医療機器（生 命維持装置、人体に埋め込み使用するもの、治療行為（患部切り出し等）を行うもの、その他 直接人命に影響を与えるもの）（厚生労働省定義の高度管理医療機器に相当）またはシステム 等 8. 本資料に記載された当社製品のご使用につき、特に、最大定格、動作電源電圧範囲、放熱特性、実装条件そ の他諸条件につきましては、当社保証範囲内でご使用ください。当社保証範囲を超えて当社製品をご使用さ れた場合の故障および事故につきましては、当社は、一切その責任を負いません。 9. 当社は、当社製品の品質および信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品はある確率で故障が発生した り、使用条件によっては誤動作したりする場合があります。また、当社製品は耐放射線設計については行っ ておりません。当社製品の故障または誤動作が生じた場合も、人身事故、火災事故、社会的損害などを生じ させないようお客様の責任において冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計等の安全設計およびエージン グ処理等、機器またはシステムとしての出荷保証をお願いいたします。特に、マイコンソフトウェアは、単 独での検証は困難なため、お客様が製造された最終の機器・システムとしての安全検証をお願いいたします。 10. 当社製品の環境適合性等、詳細につきましては製品個別に必ず当社営業窓口までお問合せください。ご使用

M63154AFP

3-PHASE BRUSHLESS MOTOR DRIVER

RJJ03F0035-0100Z Rev.1.0 2003.09.16

概要

M63154AFP は三相ブラシレスモ−タドライバとして開発された半導体集積回路です。 本 IC は，低消費電力化のため，PWM 方式を採用しており，高速回転用の三相ブラシレスモータドライバとして最適 な IC です。

特徴

• PWM 方式による低消費電力化を実現 • ホールセンサドライブ • 加熱保護回路内蔵 • ショートブレーキ回路内蔵

用途

LBP etc. 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 20 21 22 23 24 36 19 1 18 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Package: 36pin SSOP

VCC RS FLT B1 PS U V GND GND GND GND W HU+ HU-HV+ HV-HW+ HW- FGout Amp.out FG+ FG-OSCC OSCV SGND GND GND GND GND RCP /DEC /ACC VCTL VREF LIMIT N.C.

CTL Amp.

120

°

°

MATRIX

OFF Timer

Current

comp.

TSD

FG Amp.

Brake

CHARGE PUMP CPout BLOCK DIAGRAM VCTL VREF

HU+

HU-HV+

HV-HW+

HW-U

V

W

PS OSCC

Vcc

RS

GND

FLT

SGND

FG+ LIMIT FG-FGout Amp.out ACC DEC OSCV

B1

RCP

端子機能説明

端子番号 端子名 端子説明 端子番号 端子名 端子説明 1 Vcc 電源 19 FGout FGcomp 出力 2 RS 電流検出 20 Amp.out FG Amp.出力 3 FLT filter 外付け素子接続端子 21 FG+ FG アンプ入力（+） 4 B1 ショートブレーキ切替端子 22 FG- FG アンプ入力（-） 5 PS パワーセーブ 23 OSCC OFF 時間設定端子 1 6 U U 相駆動出力 24 OSCV OFF 時間設定端子 2 7 V V 相駆動出力 25 SGND 小信号系 GND 8∼11 26∼29 GND モ−タ GND 30 RCP 加減速電流制御抵抗接続端子 12 W W 相駆動出力 31 DEC 減速信号入力

13 Hu+ Hu+センサ入力 32 ACC 加速信号入力 14 Hu- Hu-センサ入力 33 VCTL モータ制御端子 15 Hv+ Hv+センサ入力 34 VREF 基準電圧設定端子 16 Hv- Hv-センサ入力 35 LIMIT 電流制限設定端子 17 Hw+ Hw+センサ入力 36 N.C. N.C 18 Hw- Hw-センサ入力

絶対最大定格（Ta＝25°C）

記号 項目 条件 定格値 単位 Vcc 電源 30.0 V Io モータ出力電流 1.35 A／PHASE Pt 許容損失 単体，無風 1.2 W Kθ 熱低減率 単体，無風 9.6 mW/°C Tj 接合部温度 150 °C Topr 動作周囲温度 -10∼75 °C Tstg 保存温度 -40∼125 °C ᪤ץᣞ᭼ᑡⅣ 0 25 50 75 100 125 150 ३ઘᣬ໒ӸTa (ЛC) ⟡ഖᡵ⤾⸐ࠡ Pdp (W) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ᩭⶋ௚ጪ᪤ᓔ؃᰻ ጪ᪤ᓔᒋ؃᰻ 1.2

推奨動作条件（Ta＝25℃）

定格値 記号 項目 最小 標準 最大 単位 Vcc 電源電圧 12 24 28 V Io モータ出力電流 — — 1.2 A

電気的特性

（特に指定のない時 Ta=25°C, Vcc=24V） 規格値 記号 項目 測定条件 最小 標準 最大 単位 Icc 無信号時回路電流 — 22.0 30.0 mA Ips パワーセーブ時回路電流 — 300 600 µA VSAT 出力飽和電圧 負荷電流 Io=800mA 上下の出力飽和電圧の合 計 — 2.2 3.3 V GIO 制御ゲイン 0.425 0.5 0.575 V/V VHA2 ホールセンサアンプ 同相入力電圧範囲 1.5 Vcc-2 V VHA3 ホールセンサアンプ 差動最小入力信号 100 — — mVpp IHA ホールセンサアンプ 入力電流 — 0.5 4.0 µA VREF VREF 端子入力電圧範囲 1.5 — 4.2 V VCTLin VCTL 端子入力電圧範囲 0 — 5.5 V

IACCH ACC 端子入力電流 H ACC=5V -1.0 — +1.0 µA IACCL ACC 端子入力電流 L ACC=0V -50 -10 — µA IDECH DEC 端子入力電流 H DEC=5V — 250 500 µA IDECL DEC 端子入力電流 L DEC=0V -50 -10 — µA VTACC ACC スレッショルド電圧 0.8 1.4 2.0 V VTDEC DEC スレッショルド電圧 0.8 1.4 2.0 V TCPin 加減速信号最小入力幅 加速電流・減速電流 (±220µA)を Sink 又は Source 可能なパルス入力 幅。 200 - - ns

ISS 加速電流 ACC=L, DEC=H, VCTL=2V, RCP-GND=12.5kΩ

-220 -200 -180 µA

ISD 減速電流 ACC=H, DEC=L, VCTL=2V, RCP-GND=12.5kΩ 180 200 220 µA ICTL VCTL 端子入力電流 ACC=DEC=HorL, VCTL=3V -50 0 50 nA

電気的特性

（特に指定のない時 Ta=25°C, Vcc=24V） 規格値 記号 項目 測定条件 最小 標準 最大 単位 VREF VREF 端子出力電圧 VREF=0A 2.0 2.5 3.0 V VLIMIT LIMIT 端子出力電圧 LIMIT=0A 2.7 3.4 4.1 V VLIMIT2 LIMIT 電圧 2 VREF=OPEN,

LIMIT=OPEN 時の VCC-RS 間最大電圧

405 450 495 mV

VLIMIT3 LIMIT 電圧 3 VREF=OPEN, LIMIT=5V 時の VCC-RS 間最大電圧

540 600 660 mV ILIMIT2 LIMIT 電流 2 VREF=OPEN,

LIMIT=OPEN VCC-RS 間 =0.5Ω

810 900 980 mA

ILIMIT3 LIMIT 電流 3 VREF=OPEN, LIMIT=5V VCC-RS 間=0.5Ω 1.08 1.20 1.32 A VFGL FGout 端子 ON 電圧 負荷電流 I=5mA — — 0.6 V VGREF FGAmp&Comp.内部基準 電圧 FG+端子･Amp.out 端子 ショート時の Amp.out 端 子電圧 2.35 2.50 2.65 V

FGIN FGAmp 入力電圧範囲 FG+端子･Amp.out 端子 ショート時の Amp.out 端 子電圧 1.0 — 5.5 V AV FGAmp 電圧利得 DC 外付け抵抗は 1.8kΩ， 56kΩとする。 29.5 31.1 32.7 倍 AV20K FGAmp 電圧利得 20kHz Aout 無負荷。FG+に

50mVpp，20kHz の AC 信 号を入力た時の Amp.out 信号の電圧利得。外付け抵 抗は 1.8kΩ，56kΩとする。 22 27.6 32.7 倍 VAmpout Ampout 出力電圧範囲 1.0 — 5.2 V IAmpout Ampout Sink 電流 Aout<=1.0V 4.0 — — mA IFGout FGout Sink 電流 FGout<=1.0V 4.0 — — mA HisH FG コンパレータ Hi 側ヒ ス電圧 外部印加電圧を Aout に印 可し上昇させた時，FGout 電圧が H→L に切替わっ た時の Aout 電圧を VthH とし，ヒス電圧は HysH=VthH-FGREF で規 定する。FGin 電圧=1V（外 付け抵抗は 1.8k，56kΩ） 10.5 28.5 50.5 mV HisL FG コンパレータ Lo 側ヒ ス電圧 外部印加電圧を Aout に印 可し下降させた時，FGout 電圧が L→H に切替わっ た時の Aout 電圧を VthL とし，ヒス電圧は HysL=FGREF-VthL で規 定する。FGin 電圧=1V（外 付け抵抗は 1.8k，56kΩ） 10.5 28.5 50.5 mV

FGduty FGComp.Duty 30KHz FGin に 50mVpp，30KHz の AC 信号を入力した時 の FGout の duty。外付け 抵抗は 1.8kΩ，56kΩとす

る。

電気的特性

（特に指定のない時 Ta=25℃, Vcc=24V） 規格値 記号 項目 備考 最小 標準 最大 単位 Toff OFF Timer 時間 OSCR=12.5kΩ,

OSCC=1000pF 10 18 25 µsec

評価時確認項目

規格値 記号 項目 備考 最小 標準 最大 単位 TSD サーマルシャットダウン （TSD）動作温度 145 160 175 °C ∆T サーマルシャットダウン ヒステリシス温度 15 30 45 °C ここに示す TSD 温度は，デバイスの動作を上記 TSD 動作温度範囲まで保証するものではありません。 デバイスの動作保証範囲は，絶対最大定格で規定される Tjmax.までであり，ここに示す TSD 動作は，誤ってこ の Tjmax.を超えた場合の熱保護回路です。 従って，このデバイスは Tj150°C 以下で必ず動作させて下さい。

応用回路例 (1)

U

V

W

Vcc

RS

FLT

V

REF LIMIT Hall Hall Hall

24V

GND

Power GND

Hu+

Hu-Hv+

Hv-Hw+

Hw-

FG-FG+

V

CTL

FGout

/ACC /DEC

B1

RCP

OSCV OSCC

Amp.out

+

-VREG +

-VREG VREG SELECT VREG

応用回路例 (2)

U

V

W

Vcc

RS

FLT

V

_REF LIMIT Hall Hall Hall

24V

GND

Power GND

Hu+

Hu-Hv+

Hv-Hw+

Hw-

FG-FG+

V

CTL

FGout

/ACC /DEC

B1

RCP

OSCV OSCC

Amp.out

+

-VREG +

-VREG VREG SELECT VREG

PWM 動作説明

アナログの電圧入力により，その入力電圧に比例した駆動電流をチョッピング制御によりモータに供給する電流 チョッパ型 PWM 制御方式を採用しています。 本 IC ではモータに流れる電流を検出しその電流が入力電圧に比例した所定の司令値に到達するまで電源から供給し （Current-path1），同時に出力トランジスタを切り替え内部オフタイマ回路で決定される時間コイルエネルギーを回生さ せ（Current-path2），同時に再び司令値になるよう電源から電流を供給し，以後これを繰り返す動作をします。

[ FORWARD Current path timing 2.]

Current path 2

Vcc

RS

GND

OUTPUT-A OUTPUT-B

[ FORWARD Current path timing 1.]

Current path1 RRS Vcc RS OUTPUT- A GND OUTPUT-B Time Off time Motor current Control value Control value RRS RRS (Vcc-VRS) Io= Current path 1 _Current path 2

VCTL vs Io 特性

VREF 端子は内部に基準電圧として 2.5V を持っており，外部から定電圧を与えることも可能です。

VREF

VCTL(V)

Io(A)

VLIMIT

G

IO current limit

DRIVE MODE FUNCTION

B1 Function H Reverse (right turn)

L or open Forward (left turn) / short brake

注： M63154AFP は B1 端子を Lo または OPEN で使用すると，モータ OFF 時ショートブレーキが動作します。B1 端 子を Hi(5V)に固定すると，ショートブレーキは動作し ません。 また，上表 Function のモータ回転方向は，12Page タイミングチャートを参照下さい。 B1 VREF VCTL Function (DRIVE MODE) Reverse OFF (Free Run) H:5V L:0V

CHARGE PUMP FUNCTION

ACC DEC VCTL(CPout) output current Function

H(5V) H(5V) 0µA Hold H(5V) L(0V) -200µA Deceleration L(0V) H(5V) +200µA Acceleration L(0V) L(0V) 0µA Hold [Timing chart] /ACC /DEC 5V 5V 0V 0V VCTL (CPout) -200uA +200uA 0

OSCC CONNECTA OUTPUT VOLTAGE FUNCTION

OSCC 端子に接続するコンデンサの容量と OSCR 端子に接続する抵抗値によって，電流チョッパの OFF 時間を変更す る事が可能で，計算式は下式によります。

Toff=0.9[V] ×C[F] / (1.25[V] / 2R[ kΩ])

仮に OSCC 端子外付けコンデンサ＝1000pF，OSCR 端子外付け抵抗＝12.5kΩのとき，OFF 時間は 18µs となります。

OSCC

0.0V 1.00 V

モータ出力電流／ホール入力タイミングチャート 1，2

U

V

W

Output

Input

Hu+

HV+

Hw+

Hu-

Hv-

Hw-ᠫϒ@ПP XܴࠡŴЕ௝Ⅳőϑ+ϒ

U

V

W

0

180

360

540

720

઎⨸➩ӸQE[deg ]

<Timing1>

B1=Hi

<Timing2>

B1=Lo

Output

Current

Output

Current

Output

Input

Output

Input

Output

Input

Output

Input

Output

Input

Hall input

voltage

PWM 制御時各端子電圧タイミングチャート

Hw+ Hw- Hv-Hv+ Hu+ Hu-Hall input voltage OSCC output voltage

U

V

W

Output voltage Output current

U

V

W

OSCC 端子（23PIN)は，RS 端子に流れる電流を FLT 端子で検出し，この電流が VCTL 端子電圧で決められる規定の電 流に達した時にフル放電し，その後の充電時間によって PWM（電流チョッピング）の OFF 時間を決定します。 また，ホール入力の切り替わり時には OSCC 端子電圧を一旦０V にリセットします。OSCC 端子電圧が約 0.9V 以下の 時は PWM- off（回生），それ以上の時は PWM-on になります。 上記タイミングチャートは，PWM 制御時の ON/OFF の動作タイミングを示したものであり，ホール入力に対する出力 電圧の相切り替えタイミングは，B1 端子の設定により変化致します。

外形寸法図

W

eight(g)

—

JEDEC Code

0.53

Lead Mater

ial

Cu Allo

y

Plastic 36pin 450mil SSOP

Symbol

Min

N

om

Max

A

_A

2

b

c

D

E

L

_L

1

y

Dimension in Millimeters

H

E

A

1

_I

₂

—

—

.3

0

0

.18

0

.8

₁₄

.2

8

—

.63

₁₁

.3

0

—

—

—

.27

1

.1

0

—

.05

2

.35

0

.2

0

.0

₁₅

.4

8

0

.8

.93

₁₁

.5

0

.765

1

—

.43

₁₁

—

.2

0

.35

2

—

.45

0

.25

0

.2

₁₅

.6

8

—

.23

₁₂

.7

0

—

.15

0

—

—

b

2

—

—

0˚

8˚

—

e

_e

1 19 18

D

y

F

A

A

2

A

1

L

1

L

c

e

b

2

e

1

I

2

Recommended Mount Pad

Detail F

—

—

Z

1

0.7

—

0.5

—

_0.85

z

b

z

Detail G

MMP

http://www.renesas.com

火災事故，社会的損害などを生じさせないような安全性を考慮した冗長設計，延焼対策設計，誤動作防止設計などの安全設計に十分ご留意ください。 本資料ご利用に際しての留意事項 1. 本資料は，お客様が用途に応じた適切なルネサス テクノロジ製品をご購入いただくための参考資料であり，本資料中に記載の技術情報についてルネサス テクノロジが所有する知 的財産権その他の権利の実施，使用を許諾するものではありません。 2. 本資料に記載の製品データ，図，表，プログラム，アルゴリズムその他応用回路例の使用に起因する損害，第三者所有の権利に対する侵害に関し，ルネサス テクノロジは責任を負 いません。 3. 本資料に記載の製品データ，図，表，プログラム，アルゴリズムその他全ての情報は本資料発行時点のものであり，ルネサス テクノロジは，予告なしに，本資料に記載した製品ま たは仕様を変更することがあります。ルネサス テクノロジ半導体製品のご購入に当たりましては，事前にルネサス テクノロジ，ルネサス販売または特約店へ最新の情報をご確認 頂きますとともに，ルネサス テクノロジホームページ(http://www.renesas.com)などを通じて公開される情報に常にご注意ください。 4. 本資料に記載した情報は，正確を期すため，慎重に制作したものですが万一本資料の記述誤りに起因する損害がお客様に生じた場合には，ルネサス テクノロジはその責任を負いま せん。 5. 本資料に記載の製品データ，図，表に示す技術的な内容，プログラム及びアルゴリズムを流用する場合は，技術内容，プログラム，アルゴリズム単位で評価するだけでなく，シス テム全体で十分に評価し，お客様の責任において適用可否を判断してください。ルネサス テクノロジは，適用可否に対する責任は負いません。 6. 本資料に記載された製品は，人命にかかわるような状況の下で使用される機器あるいはシステムに用いられることを目的として設計，製造されたものではありません。本資料に記 載の製品を運輸，移動体用，医療用，航空宇宙用，原子力制御用，海底中継用機器あるいはシステムなど，特殊用途へのご利用をご検討の際には，ルネサス テクノロジ，ルネサス 販売または特約店へご照会ください。 7. 本資料の転載，複製については，文書によるルネサス テクノロジの事前の承諾が必要です。 8. 本資料に関し詳細についてのお問い合わせ，その他お気付きの点がございましたらルネサス テクノロジ，ルネサス販売または特約店までご照会ください。 営業お問合せ窓口 株式会社ルネサス販売 (03) 5201-5350 (044) 549-1662 (042) 524-8701 (011) 210-8717 (022) 221-1351 (0246) 22-3222 (029) 271-9411 (025) 241-4361 (0263) 33-6622 (052) 261-3000 (053) 451-2131 (06) 6233-9500 (076) 233-5980 (082) 244-2570 (089) 933-9595 (0857) 21-1915 (092) 481-7695 (099) 284-1748 本 社 京 浜 支 社 西 東 京 支 社 札 幌 支 店 東 北 支 社 い わ き 支 店 茨 城 支 社 新 潟 支 店 松 本 支 社 中 部 営 業 本 部 浜 松 支 店 西 部 営 業 本 部 北 陸 支 社 中 国 支 社 松 山 支 店 鳥 取 支 店 九 州 支 社 鹿 児 島 支 店 〒100-0004 千代田区大手町2-6-2 (日本ビル) 〒212-0058 川崎市幸区鹿島田890-12 (新川崎三井ビル) 〒190-0023 立川市柴崎町2-2-23 (第二高島ビル2F) 〒060-0002 札幌市中央区北二条西4-1 (札幌三井ビル5F) 〒980-0013 仙台市青葉区花京院1-1-20 (花京院スクエア13F) 〒970-8026 いわき市平小太郎町4-9 (損保ジャパンいわき第二ビル3F) 〒312-0034 ひたちなか市堀口832-2 (日立システムプラザ勝田1F) 〒950-0087 新潟市東大通1-4-2 (新潟三井物産ビル3F) 〒390-0815 松本市深志1-2-11 (昭和ビル7F) 〒460-0008 名古屋市中区栄3-13-20 (栄センタービル4F) 〒430-7710 浜松市板屋町111-2（浜松アクトタワー10F） 〒541-0044 大阪市中央区伏見町4-1-1 (大阪明治生命館ランドアクシスタワー10F) 〒920-0031 金沢市広岡3-1-1 (金沢パークビル8F) 〒730-0036 広島市中区袋町5-25 (広島袋町ビルディング8F) 〒790-0003 松山市三番町4-4-6 (GEエジソンビル松山2号館3F) 〒680-0822 鳥取市今町2-251 (日本生命鳥取駅前ビル)    〒812-0011 福岡市博多区博多駅前2-17-1 (ヒロカネビル本館5F) 〒890-0053 鹿児島市中央町12-2 (明治生命西鹿児島ビル2F) ■技術的なお問合せおよび資料のご請求は下記へどうぞ。  総合お問合せ窓口：カスタマサポートセンタ E-Mail: [email protected]