[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 1 -
1.
概 要
AP1023はモーター動作電圧1.6V～6.5Vまで対応した2ch H-Bridgeモータードライバーで、DCモーター2
個またはステッピングモーター1個を駆動できます。電池駆動アプリケーションに最適で、PWM定電圧
制御方式により電池の長寿命化を実現します。パッケージは小型で放熱性の高い4mm×4mmの24ピン
QFNを採用しており、実装基板面積の削減に貢献します。
2.
特 長
PWM 定電圧制御方式
モーター動作電圧 1.6V～6.5V
制御電源電圧 2.7V～5.5V
最大出力電流 1.45A(Ta=25℃, 2ch同時)
オン抵抗（High＋Lowサイド)
0.54Ω (Ta=25°C)
チャージポンプ回路内蔵
低電圧検出機能内蔵(UVLO)
過熱保護機能内蔵(TSD)
動作温度範囲 -30°C～85°C
パッケージ 24ピンQFN (4mm×4mm、放熱パッド付き)
定電圧制御 2ch H-BridgeモータードライバーIC
AP1023
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 2 -
3.
目 次
1. 概 要 ............................................................................................................................................................... 1
2. 特 長 ............................................................................................................................................................... 1
3. 目 次 ............................................................................................................................................................... 2
4. ブロック図と機能説明 ................................................................................................................................... 3
■ブロック図 ....................................................................................................................................................... 3
■機能説明 ........................................................................................................................................................... 3
5. オーダリングガイド ....................................................................................................................................... 4
6. ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 4
■ピン配置 ........................................................................................................................................................... 4
■機能説明 ........................................................................................................................................................... 4
7. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 5
8. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 6
9. 電気的特性 ....................................................................................................................................................... 7
10. 動作説明 ....................................................................................................................................................... 9
10.1 動作概要 ................................................................................................................................................... 9
10.2 モータードライバー部の基本構成 ..................................................................................................... 10
10.3 保護機能説明 ......................................................................................................................................... 11
11. 外部接続回路例 ......................................................................................................................................... 12
■外部接続回路例 ............................................................................................................................................. 12
12. パッケージ ................................................................................................................................................. 13
■外形寸法図 ..................................................................................................................................................... 13
■推奨ランド ..................................................................................................................................................... 13
■マーキング ..................................................................................................................................................... 13
13. 改訂履歴 ..................................................................................................................................................... 14
重要な注意事項 ................................................................................................................................................. 15
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 3 -
4.
ブロック図と機能説明
■
ブロック図
VREF
VM
CL
CH
VC
Saw-Tooth
OSC
TSD
UVLO
Control
H-Bridge
Circuit
Charge Pump
VSET
IN3
VG
Control
Circuit
IN4
EN
IN2
PGND
H-Bridge
LDMOS
1
OUT1B
OUT1A
H-Bridge
LDMOS
2
OUT2B
OUT2A
M1
IN1
M0
VREF
EP
Figure 1. Block Diagram
■
機能説明
No
Block Name
Function
1
Charge Pump
ハイサイドのゲート駆動電圧を生成します。
2
VREF
基準電圧を出力します。
PWM
定電圧設定端子
VSET
に使用します。
3 Saw-Tooth OSC
入力信号、
VSET
設定電圧、
VM
電圧に応じて
PWM
制御信号を生成し
H-Bridge
Control Circuit
に提供します。
4 UVLO
制御電源電圧（
VC
）をモニタリングし、規定の電圧値より低い場合は
H-Bridge
ドライバーの出力をハイインピーダンスにします。
5 TSD
CHIP
内温度が規定の温度よりも高くなると、
H-Bridge
ドライバーの出力をハイイ
ンピーダンスにします。
6 Control Circuit
入力端子からの信号に応じて各ブロックを制御します。
また、
UVLO
、
TSD
が動作する異常時には各ブロックを停止します。
7
H-Bridge Control
Circuit
制御ブロックからの情報、
PWM
制御設定
(M0, M1)
、
PWM
定電圧
(VSET)
により
H-Bridge
を駆動する信号を発生します。
8
LDMOS
H-Bridge1, 2
ハイサイド
(TOP)
、ローサイド
(BOT)
ともに
N-ch MOSFET
で
H-Bridge
が構成され
ます。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 4 -
5.
オーダリングガイド
AP1023AEN -30°C～85°C 24-pin QFN
6.
ピン配置と機能説明
■
ピン配置
OUT2A
OUT2A
VM
VM
OUT1A
OUT1A
OUT2B
OUT2B
M1
M0
EN
GND
OUT1B
OUT1B
VG
CH
CL
VC
VSET
VREF
IN4
IN3
IN2
IN1
(Top View)
19
20
21
22
23
24
18
17
16
1
12
11
10
9
8
7
15
14
13
2
3
4
5
6
Exposed pad
■
機能説明
端子番号
端子名称
I/O
機能
備考
1,2
OUT1B
O
モータードライバー出力
3
VG
I/O
安定化容量接続端子
4
CH
I/O
安定化容量接続端子
5
CL
I/O
安定化容量接続端子
6
VC
P
制御電源
7
IN1
I
制御信号入力
200kΩ
プルダウン内蔵
8
IN2
I
制御信号入力
200kΩ
プルダウン内蔵
9
IN3
I
制御信号入力
200kΩ
プルダウン内蔵
10
IN4
I
制御信号入力
200kΩ
プルダウン内蔵
11
VREF
O
VREF
出力端子
12
VSET
I
定電圧アナログ入力
13
GND
P
グランド端子
14
EN
I
イネーブル信号入力
200kΩ
プルダウン内蔵
15
M0
I
定電圧倍率設定入力
(x1, x2)
200kΩ
プルダウン内蔵
16
M1
I
ドライバー制御選択入力(2相励磁、汎用) 200kΩプルダウン内蔵
17,18
OUT2B
O
モータードライバー出力
19,20
OUT2A
O
モータードライバー出力
21,22
VM
P
モータードライバー電源
23,24
OUT1A
O
モータードライバー出力
EP
PGND
P
パワーグランド端子、放熱用パッド
PGND
と
EP
はフレームでショート
Note 1. I(入力端子)、O(出力端子)、 P(パワー端子)、I/O(入出力端子)
Exposed PAD
は
GND
に接続してください。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 5 -
7.
絶対最大定格
Parameter
Symbol
min
max
Unit
Condition
制御電源電圧
VC
-0.5 6.0 V
モーター電源電圧
VM -0.5 7.0 V
VC
レベル端子電圧
(INn,VREF,VSET,M1,M0,EN)
Vterm1 -0.5 VC V
VM
レベル端子電圧
(OUTnA, OUTnB,CL)
Vterm2 -0.5 VM V
VC+VM
レベル端子電圧
(CH,VG)
Vterm3 -0.5 13.0 V
最大出力電流
Iload
- 1.35 A
Ta=85°C, 1ch
使用時
(Note 3)
- 0.95 A/ch
Ta=85°C, 2ch
同時
(Note 3
、
Note 4)
許容損失
PD - 3.125 W
内部制限 Tj=150°C ,
(Note 3
、
Note 4)
動作時最大接合温度
Tj
-
150
°C
保存温度
Tstg
-40
150
°
C
Note 2. 電圧はすべてGND=PGND=0Vに対する値です。GNDとPGNDはベタGNDで接続して下さい。
Note 3. 許容損失により、出力電流の範囲は、デューティサイクル、動作温度およびPCBボードにおける
ヒートシンクのデザインによって制限されます。
Note 4. 4層基板使用時、θJA=40°C /Wから算出。
0
25 50
75 85
100 125
150
175
3.6
3.2
2.8
2.4
2.0
1.6
1.2
0.8
0.4
0.0
Temperature (°C)
Pwower dissipation, Pd ( W)
R
θJA
=
40°C/W at 4-layer PCB
Figure 2. 最大許容損失
注意: 絶対最大定格に示す最大値を超えて使用した場合、ICが破壊する事があります。また、通常の動
作は保証されません。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 6 -
8.
推奨動作条件
(特に指定の無い場合、Ta=25°C)
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
Condition
モーター電源電圧
VM
1.6
5.0
6.5
V
制御電源電圧
VC
2.7
3.0
5.5
V
入力周波数範囲
Fin
-
-
1
kHz
M1=”L”,IN1,2
端子
定電圧設定電圧範囲
VSET
0.5
-
VC
V
動作温度範囲
Ta
-30
-
85
°
C
注意：本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては、当社では責任を負いかねますの
で、十分ご注意下さい。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 7 -
9.
電気的特性
(特に指定の無い場合、Ta=+25°C,VM=3.0V,VC=3.3V)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
消費電流
Power Save
時
VC
消費電流
I
VCOFF
IN=All “L”
-
-
1
µA
Power Save
時
VM
消費電流
I
VMOFF
IN=All “L”
-
-
1
µA
動作時
VC
消費電流
I
VC
-
0.45
1.0
mA
チャージポンプ
チャージポンプ電圧
VG
VG = VM+VC、Iload=0A
- - 6.3 V
チャージポンプ
立ち上がり時間
tVGON
チャージポンプは
VC > VC
UV
において動作
- 0.3 3.0 ms
H-Bridge
H-Bridge High+Low
サイド
ドライバー
ON
抵抗
1
R
ON
Iload 1ch/2ch = 0.1A/0.1A - 0.54 0.70 Ω
H-Bridge High+Low
サイド
ドライバー
ON
抵抗
2(Note 6)
R
ONTj
Iload 1ch/2ch = 0.1A/0.1A
Tj = 150
°
C
- 0.72 0.86 Ω
H-Bridge
ドライバー
ボディダイオード順方向電圧
V
F
I
F
= 100mA - 0.8 1.2 V
伝搬遅延時間
出力伝搬遅延時間
(“L”→”H”)
tPDLH
OUTA-OUTB
間に
1kΩ
を接続
(Figure 3)
IN1=IN3=”L”, VM=3.6V
IN2=IN4=200kHz
VC=3V, VSET=1.9V
N=2 M0=”H”, M1=”H”
- - 1.0 μs
出力伝搬遅延時間
(“H”→”L”)
tPDHL - - 1.0 μs
出力パルス幅
tPW
OUTA-OUTB間に 20Ω接続
入力信号幅：1μs (Figure 3)
0.6 1.0 1.4 μs
制御ロジック
入力
High
レベル電圧
V
IH
0.7×VC
-
-
V
入力
Low
レベル電圧
V
IL
-
-
0.3×VC
V
入力パルス立ち上がり時間
t
R
-
-
1.0
µs
入力パルス立ち下がり時間
t
F
-
-
1.0
µs
入力
High
レベル電流
I
IH
VC=3.0V
7.5
15
30
µA
入力
Low
レベル電流
I
IL
-1.0
-
1.0
µ
A
定電圧制御部
VREF
出力電圧
V
REF
Iref=0.1mA
2.25
2.5
2.75
V
PWM
周波数
1
f
PWM
1
VM=1.6V~6.5V
10
-
160
kHz
PWM
周波数
2
f
PWM
2
VM=1.8V~3.6V
25
-
140
kHz
定電圧制御精度
1
Duty
OUT
1
VM=3.6V,VSET=1.8V,M0=”L”
45
50
55
%
定電圧制御精度
2
Duty
OUT
2
VM=1.8V,VSET=1.8V,M0=”L”
95
-
100
%
OUT端子間電圧
V
OUT
VM=2.0V,Iout=200mA,
VSET=1.85V
1.65 1.75 1.85 V
保護機能
VC
低電圧検出
(UVLO)
VC
UV
1.9
2.2
2.5
V
異常発熱検出温度
(Note 6)
T
TSD
150
175
200
°C
温度ヒステリシス
(Note 6)
T
TSDHYS
-
30
-
°C
Note 5. 電圧はすべてGND=0Vに対する値です。
Note 6. 量産時測定しません。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 8 -
50
％
50
％
90
％
10
％
t
PDLH
t
PDHL
IN1/2A
IN1/2B
OUT1/2A
OUT1/2B
VM
VC
t
P
W
IN1/2A
IN1/2B
OUT1/2A
OUT1/2B
VM
VC
1us
50%
50%
(a) 伝搬遅延時間
(b) パルス幅
Figure 3.
タイムチャート（伝播遅延時間、パルス幅）
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 9 -
10.
動作説明
10.1
動作概要
H-Bridge出力の平均電圧がほぼVSET×Nとなるよう出力信号のデューティ(PWMduty)を調整します。例
えばN=1、VSET =1.8V、VM=3.6Vの場合は、デューティ50%のPWM信号を出力し、H-Bridge出力の平均
電圧は1.8Vになります。N=1、VSET =1.8V、VM=1.8Vの場合はデューティが100%となり、H-Bridge出力
の平均電圧は1.8Vになります。VMに依存せずH-Bridge出力の平均電圧を一定に保つことができます。
VREF×N>VMの場合はデューティが100%となります。尚、この出力平均電圧はH-Bridgeのオン抵抗と
負荷電流による電圧ロスを含んでおりません。実際に負荷にかかる電圧とは異なりますのでご注意くだ
さい。
出力信号デューティ換算式 PWM duty = 設定電圧(VSET)×N /VM
Table 1. M0による設定電圧設定倍率(N)の選択
M0
N
L
1 (PWM
定電圧制御動作
)
H
2 (PWM
定電圧制御動作
)
Table 2. M1による入力論理選択（M1=”L”の入力論理は2相励磁の場合に最適です。）
M1
入力論理
L
2
相励磁
H
汎用
Table 3. M1=”L”の場合
INPUT
OUTPUT
Mode
EN
IN1
IN2
IN3
IN4
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
L
-
-
-
-
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
Power Save(Note 7)
H
L
-
-
-
L
H(PWM)
-
-
CCW(
逆転
)
H
H
-
-
-
H(PWM)
L
-
-
CW(
正転
)
H
-
L
-
-
-
-
L
H(PWM)
CCW(
逆転
)
H
-
H
-
-
-
-
H(PWM)
L
CW(
正転
)
Table 4. M1=”H”の場合
INPUT
OUTPUT
Mode
EN
IN1
IN2
IN3
IN4
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
L
-
-
-
-
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
Power Save(Note 7)
H
L
L
-
-
L
L
-
-
Brake
H
H
L
-
-
H(PWM)
L
-
-
CW(
正転
)
H
L
H
-
-
L
H(PWM)
-
-
CCW(
逆転
)
H
H
H
-
-
Hi-Z
Hi-Z
-
-
Stadby
H
-
-
L
L
-
-
L
L
Brake
H
-
-
H
L
-
-
H(PWM)
L
CW(正転)
H
-
-
L
H
-
-
L
H(PWM)
CCW(
逆転
)
H
-
-
H
H
-
-
Hi-Z
Hi-Z
Stadby
Note 7. Power Save時、チャージポンプ回路、TSD、UVLO回路は動作しません。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 10 -
10.2
モータードライバー部の基本構成
出力段にN-ch LDMOS FET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FET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。ロー
サイドFETはVCにより駆動されます。
VM
VG
Charge
PGNDn
OUTnA
OUTnB
Pump
VG
VG
VC
VC
Pre Driver
EN
M1
Control
Logic
CVG
CH
CL
CVM
CHL
IN3
IN4
IN2
IN1
M0
Figure 4.ドライバー部等価回路
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 11 -
10.3
保護機能説明
・低電圧検出回路(UVLO)
制御電源電圧(VC)をモニタリングし、VC電源の立ち上げ時に規定の電圧値(VC
UV
(typ)=2.2V)より低い場
合はH-Bridgeドライバーの出力をハイインピーダンスにします。
・異常発熱検出回路
(TSD)
ICの内部温度が規定温度(T
TSD
(min)=150°C)に達すると、H-Bridge
ドライバー出力をハイインピーダンスにします。過熱保護温度
を検出後に内部温度が約30°C (T
TSDHYS
)下がると、ドライバーは
動作を開始します。
復帰時温度 = T
TSD
- T
TSDHYS
異常温度検出
↓
OUT
nA/OUTnB は Hi-Z
温度低下待ち
ヒステリシス：30℃typ
モータ
ドライバ動作復帰
OUTnA/OUTnB は
IN1～IN4 に従う
Figure 5.
異常発熱検出時フロー
Tj
VM
VC
IN
OUT
TSD
IOUT
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
T
DET
T
DETHYS
UVLO
VC
DET_LV
Figure 6. 保護機能タイミングチャート
Note 8. VMとVCの電源投入順に制約はありません。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 12 -
11.
外部接続回路例
■
外部接続回路例
・ステッピングモーター駆動（外部
VREF
適用
)
AP10
23
VM
VM
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
M
VREF
CH
VG
IN1
IN2
IN3
IN4
CPU
CL
VC
CVC
VC
CHL
CVG
PGND
CVR
VSET
M0
M1
EN
VSET
EP
COUT
COUT
CVM1
CVM2
・ステッピングモーター駆動（内部
VREF
適用
)
AP1023
VM
VM
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
M
VREF
CH
VG
IN1
IN2
IN3
IN4
CPU
CL
VC
VC
CHL
CVG
PGND
M0
M1
EN
VSET
R1
R2
CVC
CVS
EP
COUT
COUT
CVM2
CVM1
・
DC
モーター駆動（外部
VREF
適用
)
AP1023
VM
VM
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
M
VREF
CH
VG
IN1
IN2
IN3
IN4
CPU
CL
VC
CVC
VC
CHL
CVG
PGND
CVR
VSET
M0
M1
EN
VSET
EP
COUT
COUT
CVM2
CVM1
VC
M
・
DC
モーター駆動（内部
VREF
適用
)
AP10
23
VM
VM
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
M
VREF
CH
VG
IN1
IN2
IN3
IN4
CPU
CL
VC
VC
CHL
CVG
PGND
M0
M1
EN
VSET
R1
R2
CVC
CVS
EP
COUT
COUT
CVM2
CVM1
VC
M
Figure 7. 外部接続回路例
Table 5. Parts List
Item
Value
Unit
Note
CVM1
22
µF
安定化容量
CVM2
1.0
µF
デカップリング容量
CVC
0.1
µF
CHL
0.1
µF
CVG
0.1
µF
CVR
0.1
µF
CVS
100
pF
COUT
0.1
µF
R1
130k
ohm
R1、R2は合計の抵抗値が50k
Ω以上となる値を適用してください。
R2
370k
ohm
Note 9.上記は推奨例です。お使いの際には事前にお客様のボードでご確認の上最適な値を適用くだい。
Note 10. CVM,CVCの接続容量はお客様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
じて適宜調整してください。
Note 11.プリント基板の配線は、GND領域を強化するようにしてください。
Note 12.裏面放熱パッド（ヒートシンク）は、ICのグランドと共有となっていますので、必ず、PCBのグ
ランドへ接続してください。
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 13 -
12.
パッケージ
■
外形寸法図
・24-pin QFN (Unit : mm)
0
.40
0.10
2
.60
0.10
2
.
60
0.10
0 ~ 0.05
0.25
M
0.10
0.05
12
18
19
24
C
AB
C0.35
1
7
0.50
4.00
4.00
0.10
0.10
0.050.75
B
0.08
C
A
C
(0.20)
(0.30)
■
推奨ランド
■
マーキング
YWWD
(1) 1pin Indication
(2) Market No.
(3) Year code (last digit)
(4) Week code
(5) Management code
(1)
1023
(3)
(2)
(4)
(5)
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 14 -
13.
改訂履歴
Date
(YY/MM/DD)
Revision Page Contents
16/03/24
00
-
初版
[AP1023AEN]
016000616-J00 2016/03
- 15 -
重要な注意事項
0. 本書に記載された弊社製品（以下、「本製品」といいます。）、および、本製品の仕様につ
きましては、本製品改善のために予告なく変更することがあります。従いまして、ご使用を
検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社営業担当、あるいは弊社
特約店営業担当にご確認ください。
1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し
て弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うもの
ではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任にお
いて行って頂くとともに、当該情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた損害に対
し、弊社はその責任を負うものではありません。
2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用
機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、
生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を
要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありません。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財産
等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製品に
必要な安全設計を行うことをお願いします。
4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある
いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸出ま
たは非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関連法
令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外の法
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・システムに使用しないでくだ
さい。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく
ださい。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指令等、適用
される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お客
様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いかね
ます。
6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ
た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを
禁じます。
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