[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 1 -
1. 概 要
AP1013CENは、動作電圧18Vに対応した1ch H-Bridgeモータドライバで、正転・逆転・ブレーキ・スタ
ンバイの4つの駆動モードを有します。出力段ではN-ch LDMOSFETをハイサイド及びローサイドに配置
し、小型パッケージ適用を実現しました。また低電圧検出回路、過熱保護回路を備え、各種小型モータ
の駆動に最適です。
2. 特 長
制御電源電圧(VC) 2.7V から 5.5V
ロジック端子用電源電圧 1.62V から VC
広範囲なモータドライバ動作電圧 2V から 18V
（N-ch MOSFET ハイサイド&ローサイド構成）
最大出力電流 (DC) 1.3A
最大出力電流 (ピーク) 2.2A (Ta=25℃, 200ms 毎に 10ms 以内)
最大出力電流 (ピーク) 3.3A (Ta=25℃, 200ms 毎に 5ms 以内)
最大出力電流 (ピーク) 5.0A (Ta=25℃, 200ms 毎に 2ms 以内)
H-Bridge オン抵抗 RON(TOP+BOT)=0.38Ω @25℃
パワーセーブモード 消費電流 1uA 以下(Ta=25℃)
低電圧検出回路内蔵 VC=2.2V 以下で検出
サーマルシャットダウン回路内蔵(Tj) 175℃
接合温度 150℃
パッケージ 16-pin QFN パッケージ (3mm×3mm)
18V 1ch H-Bridge Motor Driver IC
AP1013CEN
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
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3. 目 次
1. 概 要 ............................................................................................................................................................... 1
2. 特 長 ............................................................................................................................................................... 1
3. 目 次 ............................................................................................................................................................... 2
4. ブロック図 ....................................................................................................................................................... 3
5. オーダリングガイド ....................................................................................................................................... 3
6. ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 4
■ ピン配置 ..................................................................................................................................................... 4
■ 機能説明 ..................................................................................................................................................... 4
■ 等価回路説明 ............................................................................................................................................. 5
7. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 6
8. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 7
9. 電気的特性 ....................................................................................................................................................... 7
10. 動作説明 ........................................................................................................................................................... 9
10.1 制御論理 ............................................................................................................................................... 9
10.2 モータドライバ部の基本構成 ........................................................................................................... 9
10.3 各種保護回路 ..................................................................................................................................... 10
11. 外部接続回路例 ............................................................................................................................................. 11
■ 外部接続回路例 ....................................................................................................................................... 11
■ 部品リスト ............................................................................................................................................... 11
12. パッケージ ..................................................................................................................................................... 12
■ 外形寸法図 ............................................................................................................................................... 12
■ 参考フットパターン ............................................................................................................................... 12
■ マーキング ............................................................................................................................................... 13
13. 改訂履歴 ......................................................................................................................................................... 14
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 15
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 3 -
4. ブロック図
Figure 1. Block Diagram
5. オーダリングガイド
AP1013CEN -30～85°C 16-pin QFN
Pre
Driver
TSD
UVLO
VREF
OSC
Charge
Pump
INA
INB
PSAVE
OUTA
PGND/ Exposed Pad
VIO VC
VG
VM
EN
Control
Logic
DGND
CH
CL
VC VC
VG
OUTB
H-Bridge
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
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6. ピン配置と機能説明
■ ピン配置
■ 機能説明
No
Pin Name
I/O
Description
Note
1
PSAVE
I
パワーセーブ入力
100kΩプルアップ
2
DGND
P
制御グランド
3
VG
O
安定化容量接続端子
4
CH
O
チャージポンプ容量接続端子
5
CL
O
チャージポンプ容量接続端子
6
VC
P
制御電源
7
VIO
P
ロジック端子用電源
8,9
OUTA
O
モータドライバ出力
10,11
VM
P
モータドライバ電源
12,13
OUTB
O
モータドライバ出力
14
INA
I
モータドライバ駆動信号入力
15
INB
I
モータドライバ駆動信号入力
16
EN
I
イネーブル信号入力
100kΩプルアップ
EP
PGND
P
パワーグランド
Exposed Pad
Note 1. I(入力端子)、O(出力端子)、P(パワー端子)
1
2
3
4
5
6
7
8
12
11
10
9
16
15
14
13
OUTB
INA
INB
EN
VG
CH
OUTB
VM
VM
OUTA
OUTA
VIO
VC
CL
(Top View)
EP
PSAVE
DGND
注) EP(ExposedPad)はPGND端子です。
必ず基板に半田実装してください。
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 5 -
■ 等価回路説明
端子番号
端子名称
端子機能説明
等価回路
6
VC
制御電源
7
VIO
ロジック端子用電源
10,11
VM
モータドライバ電源
1
16
PSAVE
EN
ロジック入力
（プルアップ抵抗内蔵）
14
15
INA
INB
モータドライバ駆動信号
入力
8,9
12,13
OUTA
OUTB
モータドライバ出力
3
4
VG
CH
安定化容量接続端子
チャージポンプ容量接続
端子
5
CL
チャージポンプ容量接続
端子
2
EP
DGND
PGND
制御グランド
パワーグランド
VIO
100k
Ω
2kΩ
2kΩ
2kΩ
2kΩ
VM
OUTA
PGND
OUTB
CH
VM
VG
VC
CL
PGND
DGND
PGND
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 6 -
7. 絶対最大定格
Parameter
Symbol
min
max
Unit
Note
制御電源電圧
VC
-0.5
6
V
ロジック端子用電源電圧
VIO
-0.5
6
V
モータドライバ電源電圧
VM
-0.5
19
V
VC, VIOレベル端子電圧
(PSAVE, EN, INA, INB)
Vterminal1
-0.5
5.5
V
VMレベル端子電圧
(OUTA, OUTB)
Vterminal2
-0.5
19
V
VG, CH端子電圧
Vterminal3
-0.5
25
V
モータドライバ最大出力負荷
IloaddcMD
-
1.3
A
OUTA,OUTB端子
モータドライバ
最大出力ピーク電流
IloadpeakMD
-
2.2
3.3
5.0
A
OUTA, OUTB端子
200ms間に10ms以内
200ms間に5ms以内
200ms間に2ms以内
許容損失
PD
-
2083
mW
(Note 4) Ta=25℃
-
1083
mW
(Note 4) Ta=85℃
動作周囲温度
Ta
-30
85
℃
接合温度
Tj
-
150
℃
ストレージ温度
Tstg
-65
150
℃
Note 2. 電圧はすべてVSS（DGND/PGNDの電圧）に対する値です。
Note 3. 絶対最大定格を越えて使用した場合、デバイスを破壊する場合があります。また、通常の動作
は保証されません。
Note 4. 2層基板使用時、RθJ=60℃/Wから算出。EP端子はグランド接続。
Note 5. ロジック端子用電源VIOが投入されるまで入力端子は動作せず”L”固定として処理されます。
Note 6. VM, VC, VIOの電源投入順に制約はありません。
Figure 2. Power Dissipation
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 7 -
8. 推奨動作条件
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
制御電源電圧
VC
2.7
3.3
5.5
V
ロジック端子用電源電圧
VIO
1.62
1.8/3.3
VC
V
モータドライバ電源電圧
VM
2.0
-
18
V
入力周波数範囲 (50%duty)
Fin
-
-
200
kHz
9. 電気的特性
(特に指定の無い限り Ta = 25℃, VM=15V, VC = 3.3V, VIO = 3.3V)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
チャージポンプ
チャージポンプ出力電圧
VG
VG=VC+VM
18.0
18.2
18.3
V
チャージポンプ出力立ち上り時間
t
VG
VG=VC+VM-0.3V
0.1
0.36
3
ms
VDET1
VC低電圧検出
VC
DETLV
1.9
2.2
2.5
V
TSD
異常発熱検出温度(Note 7)
T
DET
150
175
200
℃
温度ヒステリシス(Note 7)
T
DETHYS
20
30
40
℃
消費電流
ノーパワー時VM消費電流
I
VMNOPOW
VC=0V
-
-
1
uA
スタンバイ時VM消費電流
I
VMSTBY
PSAVE=”L”, EN=”H”
INA=”L”, INB=”L”
-
16
50
uA
スタンバイ時VC消費電流
I
VCSTBY
PSAVE=”L”, EN=”H”
INA=”L”, INB=”L”
-
150
400
uA
パワーセーブ時VC消費電流
I
VMPSAVE
PSAVE=”H”, EN=”H”
-
-
1
uA
PWM動作時VC消費電流
I
VCPWM
INA=200kHz, INB=”H”
-
0.5
0.8
mA
モータドライバ
ドライバオン抵抗
(ハイサイドorローサイド)
R
ON1
VC=3.3V, Iload=100mA
Ta=25℃
-
0.19
0.27
Ω
ドライバオン抵抗
(ハイサイドorローサイド) (Note 7)
R
ON2
設計保証
VC=3.3V, Iload=1.0A
Ta=25℃(Tj=50℃相当)
-
0.21
0.29
Ω
ドライバオン抵抗
(ハイサイドorローサイド) (Note 7)
R
ON3
設計保証
VC=3.3V, Iload=1.0A
Ta=85℃(Tj=115℃相当)
-
0.25
0.35
Ω
内部逆ダイオード順方向電圧
V
FMD
I
F
=100mA
-
0.8
1.2
V
H-Bridge出力遅延時間(“L”→”L”)
(Note 8)
t
PDLHB
tr=tf=10ns
-
0.10
0.5
us
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 8 -
H-Bridge出力遅延時間(“H”→”H”)
(Note 8)
t
PDHHB
tr=tf=10ns
-
0.35
1.0
us
H-Bridge出力遅延時間(Hi-Z→”H”)
t
PDZHHB
tr=tf=10ns
-
0.15
0.5
us
H-Bridge出力遅延時間(“H”→Hi-Z)
t
PDHZHB
tr=tf=10ns
-
0.15
1.0
us
H-Bridge出力パルス幅
t
PWOHB
PWL=1.0us, tr=tf=10ns
0.6
0.9
-
us
制御ロジック
入力”H”レベル電圧
(INA, INB, EN, PSAVE)
V
IH
VIO=1.6V~5.5V
0.7×
VIO
-
-
V
入力”L”レベル電圧
(INA, INB, EN, PSAVE)
V
IL
-
-
0.3×
VIO
V
入力”H”レベル電流
(INA, INB, EN, PSAVE)
I
IH
VIO=1.6V~5.5V
-
-
1
uA
入力”L”レベル電流
(INA, INB)
I
IL
-1
-
-
uA
入力端子プルアップ抵抗値
(EN, PSAVE)
R
PU
50
100
200
kΩ
VIO入力”H”レベル電圧
(VIO)
VIO
H
VC=3.3V, VM=15V,
INA=”H”, INB=”L”,
EN=”H”
VIO: 0V => 1.1V
1.1
-
-
V
VIO入力”L”レベル電圧
(VIO)
VIO
L
VC=3.3V, VM=15V,
INA=”H”, INB=”L”,
EN=”H”
VIO: 3.3V => 0.3V
-
-
0.3
V
Note 7. 量産時測定しません。
Note 8. Figure 3参照
Figure 3. 出力伝播遅延時間タイムチャート(CL=100pF,RL=1kΩ)
50%
50%
90%
10%
tPDH
tPWO
tPWI
tPDL
INB
(INA=INB
―――
)
OUTA
OUTB
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
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10. 動作説明
10.1 制御論理
各モードでの入出力の関係は以下のとおりです。
Table 1. 各モードにおける入出力関係
PSAVE
EN
入力
出力
動作
INA
INB
OUTA
OUTB
L
H
L
L
Z
Z
スタンバイ（空転）
L
H
L
H
L
H
逆転
L
H
H
L
H
L
正転
L
H
H
H
L
L
ブレーキ（停止）
L
L
X
X
L
L
停止（OSC、チャージポンプ動作）
H
X
X
X
Z
Z
パワーセーブ(Note 9)
Note 9. TSD/UVLO/VREF/OSC/チャージポンプを停止。
Note 10. VIOが印加されていない状態では入力端子は”L”固定として処理されPSAVE=”L”, EN=”L”と同
じ状態となりOUTA/OUTBは”L”となります。
10.2 モータドライバ部の基本構成
本製品は、出力段にN-ch LDMOSFETをハイサイドとローサイドの両側に配置し小型パッケージの適用
を可能としています。ハイサイドMOSFETはVGで駆動します。VG=VM+VC はチャージポンプで生成
しています。チャージポンプ立ち上げ時は0.36ms(typ)でVGが目標値に達します。ローサイドMOSFET
はVCにより駆動されます。
Figure 4. モータドライバ部等価回路
OSCブロックは、チャージポンプに駆動パルスを供給します。入力インターフェース用ロジック部はロ
ジック端子用電源V I Oで動作します。V I Oが投入されるまでは入力インターフェースは動作せず、”L”
固定として処理されます。
Enable
Control
Logic
Charge
Pump
VG
VG
Pre
Driver
VC
CH
CL
VM
OUTA
OUTB
PGND
VG
INA
INB
VC
EN
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 10 -
10.3 各種保護回路
貫通電流防止回路、サーマルシャットダウン回路、低電圧検出回路を有します。
貫通電流防止回路
ハイサイド、ローサイドのMOSFETが同時にONしないように、貫通電流防止回路を内蔵しています。デ
ッドタイム期間はハイサイド、ローサイドともにMOSFETがオフします。デッドタイムは電気的特性の
H-Bridge出力遅延時間に含まれます。Figure 5に、イメージ図を示します。
Figure 5. 負荷電流の向きによる出力電圧波形の違い
・サーマルシャットダウン
異常な高温度が検出されると直ちにOUTAおよびOUTB出力をHi-Zにすることで自己発熱による破壊を
防ぎます。温度が下側検出閾値以下になり次第駆動可能になります。
Figure 6. 異常発熱検出時の動作および復帰動作
異常温度検出⇒
OUTA/OUTBはHi-Z
温度低下待ち
（ヒステリシス：30℃typ）
モータードライバ動作復帰
OUTA/OUTBはINA/INBに従う
INA/B
H-side MOSFET
L-side MOSFET
ON
OFF
OFF
ON
OUTA/B
(a)
(b)
VM
Vfh
Vfl
Vfh
PGND
Dead Time
VM
Motor
PGND
OUTA/B
ON
OFF
ON
OFF
OFF
ON
VM
Vfl
PGND
Dead Time
ON
OFF
(a)外部負荷から本 IC へ電流が流れている場合
(b)本 IC から外部負荷へ電流が流れている場合
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 11 -
11. 外部接続回路例
■ 外部接続回路例
Figure 7. Recommended External Circuit
■ 部品リスト
Table 2. Parts List
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
Condition
モータドライバ電源接続
デカップリング容量
CVM
1.0
-
-
uF
アプリケーションボードで適宜
対応して下さい。
制御電源接続バイパス容量
CVC
0.1
1.0
-
uF
アプリケーションボードで適宜
対応して下さい。
ロジック入力端子用
電源接続バイパス容量
CVIO
0.1
1.0
-
uF
アプリケーションボードで適宜
対応して下さい。
チャージポンプ容量１
CVG
0.047
0.1
0.22
uF
チャージポンプ容量２
CHL
0.047
0.1
0.22
uF
Note 11. CVM, CVC, CVIOの接続容量は各アプリケーションボードでの負荷電流プロファイル、負荷容
量、配線抵抗などに応じて適宜調整して下さい。
CHL
MOTOR
VC
CVC
CVIO
VIO
VM
CVG
VM
CVM
VIO
EN
INB
INA
OUTB
VM
VM
OUT
B
OUT
A
OUTA
VIO
VC
CL
PSAVE
DGND
CH
VG
MCU
EP
(PGND)
1
2
3
4
5
6
7
8
13
9
10
11
12
14
15
16
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 12 -
12. パッケージ
■ 外形寸法図
・16-pin QFN (mm)
0.45
3.00±0.05
3.00±0.05
0.50
0.25
0.58
＋0.02
－0.03
0.10
2.00
1.60
C
0
.
10
Φ0.50
0.50
0.25
0.30
■ 参考フットパターン
注) EP-PADはPGND端子です。
必ず基板に半田実装してください。
注) EP-PADのフットパターンは
スチームビアを囲まないように
レイアウトしてください。
また、放熱性向上のためサーマルビアを
4ホール以上配置することを推奨します。
(Bottom View)
(Top View)
(Side View)
1pin
1pin
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 13 -
■ マーキング
YWWX
(1) 1pin Indication
(2) Market No.
(3) Year code (last 1 digit)
(4) Week code
(1)
1013C
(3)
(2)
(4)
(5)
(5) Management code
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 14 -
13. 改訂履歴
Date
(YY/MM/DD)
Revision
Page
Contents
14/10/30
00
-
初版
14/12/03
01
P10
10.3 各種保護回路 一部説明とFigure5修正
[AP1013CEN]
014011278-J-01 2014/12
- 15 -
重要な注意事項
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/
