AKM AP1037AEN 仕様

AKM
ブランド
AKM
モデル
AP1037AEN
タイプ
仕様
[AP1037]
016016726-J-00 - 1 - 2017/01
1.
概 要
AP1037は、最大動作電圧35V、最大出力電流1.5Aのバイポーラステッピングモーター用ドライバーです。
AP1037はAKM独自の「Active Decay Control」 によりDecay状態をIC内部で自動制御します。そのため、
モーター毎の調整が不要で、電流追従性を損なわず低リップルで高効率なモーター駆動を実現します。
入力インターフェースはクロックイン方式であり、励磁モードは2相(Full step)から2W1-2相(1/8step)のマ
イクロステップまで選択できます。また制御回路用レギュレーターを内蔵しており、単一電源駆動が可
能でセット設計を容易にします。パッケージは放熱性の良い小型QFNを採用しており、省スペースでの
大電流モーター駆動に最適です。
2.
特 長
PWM
定電流制御方式
Active Decay Control
単一電源駆動
制御回路用レギュレーター内蔵
モーター駆動電源電圧範囲
8.0V ~ 35.0V
最大出力電流
1.5A
ON
抵抗
(High+Low
サイド
)
0.95
Ω
(typ) @Ta=25
℃
入力インターフェース
クロックイン制御方式
励磁モード
2
相励磁
(Full step)
1-2相励磁(1/2 step)
W1-2相励磁(1/4 step)
2W1-2
相励磁
(1/8 step)
PWM
チョッパー周波数
39kHz/77kHz
選択可能
スパイクノイズブランキング機能内蔵
外付けノイズフィルタ不要
スリープモード機能内蔵
VM
消費電流
10uA
以下
@Ta=25
℃
正転／逆転切り替え機能内蔵
3.3V
／
5V
入力信号対応
チャージポンプ回路内蔵
(
外付け容量
)
低電圧誤動作防止機能
内蔵
(UVLO)
過熱保護機能内蔵
(TSD)
過電流保護機能内蔵
(OCP)
動作温度範囲
-30
℃
~ +85
℃
パッケージ
AP1037AER: 24
ピン
QFN (4mm
×
4mm)
AP1037AEN: 32
ピン
QFN (5mm
×
5mm)
ピンコンパチブルラインアップ
AP1035AER, AP1035AEN : 1.0A
AP1034AER, AP1034AEN : 2.0A
アプリケーション MFP/LBP, スキャナー,ロボティクス
ATM,
自動販売機
,
券売機
,
両替機
, POS
端末など
Active Decay Control 搭載ステッピングモーター ドライバー IC
AP1037
[AP1037]
016016726-J-00 - 2 - 2017/01
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
ピン配置図 ........................................................................................................................................................ 4
機能説明 ............................................................................................................................................................ 5
7. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 6
8. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 7
9. 電気的特性 ....................................................................................................................................................... 7
制御入力タイミング ........................................................................................................................................ 8
10. 機能説明 ............................................................................................................................................................ 9
10.1 入力端子説明 ............................................................................................................................................ 9
動作状態真理値表 ............................................................................................................................................ 9
ENABLEB : 出力イネーブル端子 ................................................................................................................... 9
SLEEPB : スリープモード設定端子 ............................................................................................................... 9
RESETB : Home Position 設定端子 ................................................................................................................ 10
MODE1,MODE2 : モーター励磁モード設定端子 ....................................................................................... 11
STEP : ステップ入力端子 .............................................................................................................................. 11
DIR : モーター回転方向設定端子 ............................................................................................................ 12
FS : PWMチョッパー周波数選択端子 ......................................................................................................... 12
10.2 PWM定電流制御 .................................................................................................................................... 13
最大電流設定算出方法 .................................................................................................................................. 13
Active Decay Control (Slow+Fastのmix decay) 電流波形 ............................................................................. 14
ブランキング時間 .......................................................................................................................................... 14
出力段トランジスタ動作モード .................................................................................................................. 14
10.3 マイクロステップ機能 .......................................................................................................................... 15
ステップシーケンス ...................................................................................................................................... 15
各励磁モードでの電流波形例 ...................................................................................................................... 16
10.4 各種保護機能説明 .................................................................................................................................. 18
過熱保護回路(TSD) ........................................................................................................................................ 18
電圧検出回路 (UVLO).................................................................................................................................... 18
過電流保護回路 (OCP) ................................................................................................................................... 19
11. 外部接続回路例 .......................................................................................................................................... 20
接続回路例 ...................................................................................................................................................... 20
レイアウト例 (AP1037AER) .............................................................................................................................. 21
12. パッケージ .................................................................................................................................................. 22
外形寸法図 ...................................................................................................................................................... 22
推奨ランドパターン図 ....................................................................................................................................... 23
マーキング図 .................................................................................................................................................... 24
13. 改訂履歴 ...................................................................................................................................................... 25
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 26
[AP1037]
016016726-J-00 - 3 - 2017/01
4.
ブロック図
M
MODE1
CH
OSC
TSD
Charge Pump
H-Bridge 2
Exposed Pad
SLEEP_B
MODE2
GND
DIR
STEP
OUT1B
OUT1A
RIS1
OUT2B
OUT2A
RIS2
VM1
VM
High-Side
Gate Drive
VM
CVG
CHL
CL
H-Bridge 1
IS1
IS2
VG
Pre
Driver
UVLO(VM)
NC
Regulator
VDC
CVDC
Control
Logic
Low-Side
Gate Drive
Imt.VDC
Blank Time
&
PWM Control
Active Decay Control
Transltor
VREF
RR2
RR
1
MCU 電源等
DAC
IS1
IS2
FS
OCP
1／8
CMP
1
CMP
2
VM2
VM
VM
Figure 1. ブロック図
5.
オーダリングガイド
AP1037AER -30°C ～+85°C 24-pin QFN
AP1037AEN -30°C ～+85°C 32-pin QFN
RESETB
SLEEPB
ENABLEB
[AP1037]
016016726-J-00 - 4 - 2017/01
6.
ピン配置と機能説明
ピン配置図
AP1037AER: 24-pin QFN
AP1037AEN : 32-pin QFN
AP1037AER
(Top View)
19
20
21
22
23
24
1
12
11
10
9
8
7
2
3
4
5
6
14
13
Exposed pad
18
17
16
15
AP1037AEN
(Top View)
25
26
27
28
29
30
31
32
24
23
22
1
16
15
14
13
12
11
10
9
21
20
19
2
3
4
5
6
7
8
18
17
Exposed pad
[AP1037]
016016726-J-00 - 5 - 2017/01
機能説明
Pin Name I/O
Pin Number
Function Condition
24QFN 32QFN
OUT2B O 1 1
H-Bridge2
用出力端子
ENABLEB I 2 5
出力イネーブル端子
詳細は
10.1
をご参照ください。
GND
P
3,16
6,19
グランド端子
CL
I
4
7
チャージポンプ容量接続端子
CH
I
5
8
チャージポンプ容量接続端子
VG
O
6
9
H-Bridge
用チャージポンプ出力端子
VDC O 7 10
内部レギュレーター
4.5V
出力端子
外部接続禁止
MODE1 I 8 11
モーター励磁モード設定端子
詳細は
10.1
をご参照ください。
150kΩ(typ) pull-downn内蔵
MODE2 I 9 12
モーター励磁モード設定端子
詳細は
10.1
をご参照ください。
50kΩ(typ) pull-down内蔵
RESETB I 10 13
リセット入力端子
, Active Low
詳細は
10.1
をご参照ください。
100kΩ(typ) pull-down内蔵
FS I 11 14
PWM
チョッパー周波数選択端子
詳細は
10.1
をご参照ください。
100kΩ(typ) pull-down内蔵
SLEEPB I 12 15
スリープモード設定端子
, Active Low
詳細は
10.1
をご参照ください。
100kΩ(typ) pull-down内蔵
STEP I 14 17
ステップ入力端子
詳細は
10.1
をご参照ください。
VREF
I
15
18
定電流制御基準電圧入力端子
DIR I 17 20
モーター回転方向設定端子
詳細は
10.1
をご参照ください。
OUT1B
O
18
24
H-Bridge1
用出力端子
VM1 P 19 22
H-Bridge1
駆動電源
基板上
VM2
端子と接続ください。
IS1
I
20
25
H-Bridge1
用電流センス端子
OUT1A
O
21
27
H-Bridge1
用出力端子
OUT2A O 22 30
H-Bridge2
用出力端子
IS2
I
23
32
H-Bridge2
用電流センス端子
VM2 P 24 3
H-Bridge2
駆動電源
基板上
VM1
端子と接続ください。
NC - 13
2,4,16,
21,23,2
6,28,29
,31
ノンコネクション
Exposed Pad - - -
グランド端子、放熱用パッド
基板上
GND
端子と接続ください。
Note 1. I(入力端子)、O(出力端子)、P(パワー端子)
[AP1037]
016016726-J-00 - 6 - 2017/01
7.
絶対最大定格
Parameter Symbol min max Unit Condition
モーター駆動電源電圧
VM -0.5 35 V
デジタル入出力端子電圧
(STEP,DIR,RESETB,MODE1,MODE2,
ENABLEB, SLEEPB, FS)
Vterm1 -0.5 5.5 V
VM
レベル端子電圧
( OUT1A,OUT1B, OUT2A,OUT2B)
Vterm2 -0.5 VM V
VG,CH端子電圧
Vterm3
VM
-0.5
VM
+5.5
V
ただし
min
は
-0.5V
を超
えない事
VDC
端子電圧
VDC
-0.4
5.5
V
VREF
入力電圧
VREF
-0.5
VDC
V
CL
端子電圧
VCL
-0.5
VDC
V
IS1,IS2
端子電圧
ISn
-0.5
1.5
V
出力電流
Iload
-
2.0
A
(Note 3,Note 4)
許容損失
32QFN PD1
-
3.9
W
Ta=25
℃
(Note 4,Note 5)
-
2.0
W
Ta=85
℃
(Note 4,Note 5)
24QFN PD2
-
3.1
W
Ta=25℃(Note 4,Note 5)
-
1.6
W
Ta=85
℃
(Note 4,Note 5)
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=0Vに対する値です。
Note 3. 最大出力電流は、デューティ·サイクル、Ta及びPCB基板の放熱設計によって制限されます。
Note 4. Exposed Padは必ずGNDへ接続してください。
Note 5. PKGの熱抵抗（JEDEC51準拠の4層基板）は下記となります。
Ta=25℃を超える場合、Figure 2に従いディレーティングが必要となります。
24-pin QFN : RθJA=40°C /W
32-pin QFN : RθJA =32°C /W
注意： 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。
-30 -25 0 25 50 75 85 100 125 150 175
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Temperature (°C)
Power dissipation, Pd ( W)
32QFN
R
θJA
=32°C/W at 4-layer PCB
24QFN
R
θJA
=40°C/W at 4-layer PCB
Figure 2. 最大許容損失
[AP1037]
016016726-J-00 - 7 - 2017/01
8.
推奨動作条件
Parameter Symbol min typ max Unit Note
モーター駆動電源電圧
VM 8.0 24.0 35.0 V
最大出力電流(DC)
Iload - - 1.5 A (Note 6)
VREF入力電圧
VREF 0.0 - 3.6 V Iload(100%)[A]=(V
REF
/8)/RISn
動作周囲温度
Ta -30 - 85 °C
Note 6. 最大許容損失とTj=150°Cを超えないこと。
Note 7. 電圧はすべて GND=0Vに対する値です。
9.
電気的特性
(特に指定の無い場合、Ta =25°C, VM=24V)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
消費電流
I
VM
ENABLEB=”L”, SLEEPB=”H” - - 12.0 mA
I
VMOFF
ENABLEB=”H”, SLEEPB=”H” - - 7.0 mA
I
VMPSV
SLEEPB=”L”、スリープモード
- 10 30
µA
H-Bridge回路
ドライバON抵抗
R
ON
Iload = 1.12A - 0.95 1.28 Ω
ボディダイオード
順方向電圧
V
F
I
F
= 0.1A - 0.8 1.2 V
インターフェース
入力
High
レベル電圧
V
IH
2.0
-
-
V
入力
Low
レベル電圧
V
IL
-
-
0.8
V
ヒステリシス
(Note 9)
Vhys
STEP,DIR,RESET_B,MODE1,
MODE2, ENABLE_B
0.2 0.4 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
STEP, DIR, ENABLEB
5.5V印加時
- - 1.0
µA
入力
Low
レベル電流
I
IL
0V
印加時
-1.0
-
-
µA
基準電圧
VREF 入力電圧範囲
V
REF
0
-
3.6 V
VREF 入流電流
I
VREF
V
REF
=2V -3
-
3
µA
[AP1037]
016016726-J-00 - 8 - 2017/01
(特に指定の無い場合、Ta =25°C, VM=24V)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
定電流制御部
ブランキング時間
t
B
FS=”L” 1.3 2.6 5.2
µs
PWMチョッパー周波数
f
CP1
FS=”L” 20 39 60 kHz
f
CP2
FS=”H” 40 77 120 kHz
出力電流精度
errIload1 V
REF
=2V,%Iload
MAX
=38% -15 - +15 %
errIload2 V
REF
=2V,%Iload
MAX
=71% -5 - +5 %
errIload3 V
REF
=2V,%Iload
MAX
=100% -5 - +5 %
保護機能
過電流検出電流(H-side)
I
OCPTRIP_H
2.0 3.9 7.5 A
過電流検出電流(L-side)
I
OCPTRIP_L
Ris=0.20Ω~0.30Ω
1.6 7.5 A
過電流検出時間
t
OCPDET
3.0 6.8 23.3
µs
低電圧検出電圧(UVLO)
VM
UVLO
5.7 6.35 7.0 V
異常発熱検出温度
T
TSD
(Note 9) 150 175 200
℃
温度ヒステリシス
T
TSDHYS
(Note 9) 20 30 40
℃
Note 8. 電圧はすべてGND=0Vに対する値です。
Note 9. 量産時測定しません。
制御入力タイミング
(特に指定の無い場合、Ta =+25°C, VM=24V)
Parameter Symbol min typ max Unit
STEP入力 Highレベル時間
t
WH(STEP)
1.0 - -
µs
STEP入力 Lowレベル時間
t
WL(STEP)
1.0 - -
µs
DIR, MODE1,MODE2 セットアップ時間
t
S(STEP)
200 - - ns
DIR, MODE1,MODE2 ホールド時間
t
H(STEP)
200 - - ns
t
WH(STEP)
t
WL(STEP)
STEP
t
S(STEP
)
t
H(STEP
)
DIR,MODE1,MODE2
Figure 3. タイミングチャート
[AP1037]
016016726-J-00 - 9 - 2017/01
10.
機能説明
10.1
入力端子説明
動作状態真理値表
Table 1. SLEEPB, RESETB, ENABLEB設定に対する出力状態
SLEEPB RESETB ENABLEB
OUT1A
OUT2A
OUT1B
OUT2B
Condition
L X X
出力
OFF
(Hi-Z)
出力
OFF
(Hi-Z)
スリープモード
内部制御回路：
OFF
H L X
出力OFF
(Hi-Z)
出力OFF
(Hi-Z)
Home Position (RESET状態)
内部制御回路：
ON
H H H
出力OFF
(Hi-Z)
出力OFF
(Hi-Z)
ディスエーブルモード
内部制御回路：
ON
H H L
出力ON
(通常動作)
出力ON
(通常動作)
イネーブルモード
DIR=”H” : CW
DIR=”L” : CCW
Note 10. X ：Don’t Care
ENABLEB : 出力イネーブル端子
ENABLEB端子に”H”を入力することにより、全てのH-Bridge出力をOFFにします(モーター出力はHi-Z)。
“L”を入力することにより、全てのH-Bridge出力が動作可能状態となります。又、このときのシーケン
サへの入力(STEP、DIR、MODE1、MODE2)はイネーブルのロジックとは独立しています。従って、
ENABLEB入力はH-Bridge出力のみをOFFする機能であり、出力OFF期間であってもシーケンサへの入力
(STEP、DIR、MODE1、MODE2)は保持されます。Figure 4を参照して下さい。
Table 2. 出力イネーブル端子設定
ENABLEB
Condition
L
通常動作
H
出力
Hi-Z (
電気角保持
)
SLEEPB : スリープモード設定端子
SLEEPB端子に”L”を入力することによりスリープモード状態となり、H-Bridge出力、内部レギュレータ
ー、チャージポンプ回路を含めて、内部回路の多くがディスエーブルとなり、又、制御回路(Control
Circuit)は、リセット(イニシャライズ)されます。”H”を入力することにより、スリープモードが解除さ
れます。スリープモード解除後は、Table 9に示したHome Position からスタートします。スリープモー
ド解除後、内蔵チャージポンプが安定動作するまでの期間3msec(max)は、STEP入力信号を待つ必要が
あります。Figure 5を参照して下さい。
Table 3. スリープモード端子設定
SLEEPB
Condition
L
スリープモード
(
出力
Hi-Z)
H
通常動作
[AP1037]
016016726-J-00 - 10 - 2017/01
STEP
IOUT1
ENABLEB
IOUT2
0%
0%
STEP
IOUT1
SLEEPB
IOUT2
0%
0%
Max3.0ms
ENABLEB
RESETB
Figure 4. ENABLEB
信号
タイミングチャート
(
例：
W1-2
相励磁
)
Figure 5.
スリープモード解除タイミングチャート
(
例：
W1-2
相励磁
)
RESETB : Home Position 設定端子
RESETB入力に”L”を入力することにより、シーケンサをHome Positionに設定します。又、H-Bridge出力を全て
OFFにします（モーター出力はHi-Z）。このとき、STEP入力はRESETB端子に”H”が入力されるまで無視されま
す。このとき、内部レギュレーター、チャージポンプ回路を含めたすべての内部回路は動作可能な状態です。
Figure 6を参照して下さい。
Table 4. RESETB 端子設定
RESETB
Condition
L
出力
Hi-Z (Home Position)
H
通常動作
STEP
IOUT1
RESETB
IOUT2
0%
0%
Figure 6. RESETB
信号
タイミングチャート
(
例：
W1-2
相励磁
)
[AP1037]
016016726-J-00 - 11 - 2017/01
MODE1,MODE2 : モーター励磁モード設定端子
MODE1、MODE2のロジック信号により、モーターの励磁モードを設定します。
Table 5. モーター励磁モード端子設定
MODE1
MODE2
励磁モード
L
L
2
相励磁
(Full step)
H
L
1-2
相励磁
(1/2step)
L
H
W1-2
相励磁
(1/4step)
H
H
2W1-2
相励磁
(1/8step)
STEP : ステップ入力端子
STEP入力の立ち上がりエッジでシーケンサが動作し、1ステップごとに電気角が1つ進みます。STEP入
力端子にノイズの飛び込みが無いようなパターン設計をして下さい。
Table 6. ステップ入力に対する励磁ステップ状態
STEP
Condition
立上り
励磁ステップ送り
立下り
励磁ステップ保持
[AP1037]
016016726-J-00 - 12 - 2017/01
DIR : モーター回転方向設定端子
DIR入力により、モーターの回転方向を設定します。設定変更は、直後のSTEP入力の立ち上がりにエッジにて
反映されます。Figure 7を参照して下さい。
・CCW : H-Bridge2の電流がH-Bridge1の電流に対して90°位相が進んで出力されます。
・CW : H-Bridge2の電流がH-Bridge1の電流に対して90°位相が遅れて出力されます。
Table 7. モーター回転方向設定
DIR
Condition
L
CCW (Reverse)
H
CW (Forward)
STEP
IOUT1
DIR
IOUT2
0%
0%
CCW
CW
CW
Figure 7. DIR
信号
タイミングチャート
(
例：
W1-2
相励磁
)
FS : PWMチョッパー周波数選択端子
FS入力に”H”を入力することにより、PWMチョッパー周波数を77kHz(typ) で駆動することが可能です。
GND接続または”L”を入力することで、PWMチョッパー周波数は39kHz(typ)となります。
入力設定は、ENABLEB 信号が”H”から”L”になる手前 50us までに入力レベルを固定して下さい。
Table 8. PWMチョッパー周波数選択端子設定
FS
Condition
L
f
CP
=39kHz(typ)
H
f
CP
=77kHz(typ)
[AP1037]
016016726-J-00 - 13 - 2017/01
10.2
PWM
定電流制御
最大電流設定算出方法
各励磁モードでの PWM 定電流設定比 100%の電流値(Iload (100%)[A])は、次式により PWM 定電流設定
電圧 VREFと H-Bridge センス抵抗 RIS にて決定します。
Iload(100%) [A] = (VREF / 8) / RIS …式(1)
VREF：VREF端子電圧
RIS：H-Bridge電流センス抵抗
VREFの減衰比：1/8
計算例 1 VREF=2.4[V]、RIS=0.24[Ω]とすると、式(1)よりモーターに流す電流の max 値は、
Iload(100%) [A] = (2.4[V] / 8) / 0.24[Ω] = 1.25[A]
電流センス抵抗は、最大電流設定に対し下記グラフに示す抵抗値以下で使用することを推奨します。
Figure 8. センス抵抗の推奨値
[AP1037]
016016726-J-00 - 14 - 2017/01
Active Decay Control (Slow+Fastのmix decay) 電流波形
内部で自動的にディケイ状態を選択し、電流追従性を良くしています。 基本的には Slow Decayで動作
しますが、電流減衰域のステップ切り替え時には、Fast Decayを併用し、動作します。
また Chargeモードの前に Pre fast decayモードを入れることで低いターゲット電流においても、電流歪
を抑えることが可能です。
① ② ③ ① ② ③ ① ② ③① ④ ② ③① ② ③ ① ②
③
Iload (100%)
チョッパー周波数(f
CP
)
モーター電流
① Charge
② Slow decay
③ Pre fast decay
④ Fast decay
ブランキング時間(t
B
)
Figure 9. Active Decay Control電流波形
ブランキング時間
モーター電流の PWM 定電流制御時に、Decay mode から Charge mode へ切り替わり時に発生する寄生ダ
イオードのリカバリー電流が電流センス抵抗(RIS)に流れ込み、電流センス抵抗端子(IS1、IS2)にノイズ
が乗ることで、内部の電流センスコンパレータ(CMP1、CMP2)を誤検知させる可能性があります。これ
を防ぐために、チャージモード時には、電流センスコンパレータでの検出をブランキングしています。
本 IC のブランキング時間(t
B
)は、FS=L の時 2.6µs(typ)、FS=H の時 1.3us(typ)で固定です。
出力段トランジスタ動作モード
●
Charge mode
●
Slow decay mode
●
Pre Fast decay mode
●
Fast decay mode
ON OFF
OFF ON
OFF OFF
ON ON
OFF ON
ON OFF
OFF OFF
ON OFF
Figure 10. 各 Modeの出力トランジスタの電流の流れ
[AP1037]
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10.3
マイクロステップ機能
ステップシーケンス
Table 9. 各励磁モードでの設定電流比
2 相
(Full step)
1-2相
(1/2step)
W1-2相
(1/4step)
2W1-2相
(1/8step)
Phase1
Current
[%I
loadmax
]
Phase2
Current
[%I
loadmax
]
Step Angle
[°]
1
1
1
100
0
0.00
2
98
20
11.25
2
3
92
38
22.50
4
83
56
33.75
1
2
3
5
71
71
45.00
6
56
83
56.25
4
7
38
92
67.50
8
20
98
78.75
3
5
9
0
100
90.00
10
-20
98
101.25
6
11
-38
92
112.50
12
-56
83
123.75
2
4
7
13
-71
71
135.00
14
-83
56
146.25
8
15
-92
38
157.50
16
-98
20
168.75
5
9
17
-100
0
180.00
18
-98
-20
191.25
10
19
-92
-38
202.50
20
-83
-56
213.75
3
6
11
21
-71
-71
225.00
22
-56
-83
236.25
12
23
-38
-92
247.50
24
-20
-98
258.75
7
13
25
0
-100
270.00
26
20
-98
281.25
14
27
38
-92
292.50
28
56
-83
303.75
4
8
15
29
71
-71
315.00
30
83
-56
326.25
16
31
92
-38
337.50
32
98
-20
348.75
: Home position at Step Angle 45
°
Note 11. 動作中に励磁モードを移行する場合は、STEP信号の立ち上がりにDIR信号にて設定された回転
方向に沿って一番近いポジションに移行します。但し、切り替え時のモーターの動作状態によってはモ
ーターが追従できず、モーターの脱調やミスステップなどが起こる可能性もあり、励磁モードの切替え
シーケンスについては十分評価したうえで決定してください。
Table 10. 2W1-2相励磁で8step目のポジションの時に2相励磁に切り替えた場合
DIR
励磁移行前
励磁移行後
2W1-2
相励磁
2
相励磁
H
8step
目
2step
目
L
8step
目
1step
目
[AP1037]
016016726-J-00 - 16 - 2017/01
各励磁モードでの電流波形例
STEP
IOUT2A
0%
+100%
IOUT1A
0%
+100%
-100%
-100%
+71%
-71%
+71%
-71%
: Home position
STEP
IOUT2A
0%
+100%
IOUT1A
0%
+100%
-100%
-100%
+71%
-71%
+71%
-71%
: Home position
2
相励磁
(CW
モード：
DIR=”H”)
1-2
相励磁
(CW
モード：
DIR=”H”)
STEP
IOUT2A
IOUT1A
: Home position
0%
+100%
-100%
+71%
-71%
+38%
-38%
+92%
-92%
0%
+100%
-100%
+71%
-71%
+38%
-38%
+92%
-92%
W1-2
相励磁
(CW
モード：
DIR=”H”)
[AP1037]
016016726-J-00 - 17 - 2017/01
100%
98%
92%
83%
71%
56%
38%
20%
0%
-100%
-38%
-71%
100%
98%
92%
83%
71%
56%
38%
20%
0%
-100%
-38%
-71%
STEP
IOUT1A
IOUT2A
Home position
2W1-2
相励磁
(CW
モード：
DIR=”H”)
Note12. OUT1A→OUT1B、OUT2A→OUT2Bに電流が流れている時をプラスとしています。
[AP1037]
016016726-J-00 - 18 - 2017/01
10.4
各種保護機能説明
Table 11. 保護回路駆動時の出力状態と復帰方式
保護回路
H-Bridge
出力
復帰方式
過熱保護回路
(TSD)
Hi-Z
自動復帰
低電圧検出回路
(UVLO)
Hi-Z
自動復帰
過電流保護回路
(OCP)
出力短絡
Hi-Z
電源再投入もしくは SLEEPB, RESETBで復帰
(ラッチ停止)
地絡
Hi-Z
天絡
Hi-Z
過熱保護回路(TSD)
過熱保護対策としてサーマルシャットダウン回路を内蔵しています。ICの内部温度(Tj)が175°C(typ)に達
すると、H-Bridge出力をHi-Zにします。また、145℃(typ)以下になると通常動作に自動復帰します。
T
TSD
T
J
VOUT
ON OFF(Hi-Z)
ON
T
TSDHYS
Figure 11. TSD タイミングチャート
電圧検出回路 (UVLO)
低電圧時にIC出力などの誤動作を防止する為に、モーター駆動電源電圧(VM)の低電圧入力を監視する
低電圧検出回路を内蔵しています。VM電圧が6.35V(typ)より低い場合は、H-Bridge出力をHi-Z にします。
スリープモード時はこの回路は動作しませんのでご注意ください。UVLOが掛かると、H-Bridge出力、
内部レギュレーター、チャージポンプ回路を含めて、内部回路の多くがディスエーブルとなり、又、制
御回路(Control Circuit)は、リセット(イニシャライズ)されます。VM電圧が規定電圧より上がれば、UVLO
は解除されます。UVLO解除後は、Home Position からスタートします。UVLO解除後は、内蔵チャー
ジポンプが安定動作するまでの期間:3msec(max)は、STEP入力信号を待つ必要があります。
VOUT
ON OFF(Hi-Z)
ON
VM
HYS
=0.5V(typ)
VM
UVLO
VM
3ms(max)
Figure 12. UVLO タイミングチャート
[AP1037]
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過電流保護回路 (OCP)
H-Bridgeドライバーの出力短絡、地絡、天絡時の保護として過電流保護回路を内蔵しています。この回
路は既定の電流が流れると全chのH-Bridge出力がラッチ停止されます。モーター駆動電源(VM)の再投
入、もしくは、SLEEPBまたはRESETB入力により復帰します。
VOUT
ON
IOUT
I
OCPTRIP
t
OCPDET
SLEEPB or RESETB
OFF(HI-Z)
OFF(HI-Z)
t
OCPDET
VM
Figure 13. OCPタイミングチャート
Note 13. 過電流保護動作後、異常状態のままラッチ解除を行うと、ラッチ→復帰→ラッチと過電流保護
動作を繰り返す可能性があり、ICの発熱や劣化の原因となりますのでご注意ください。また解除に使用
する信号がチャタリングすると、過電流保護回路動作が正しく機能せず、ICの破損の可能性もあります
のでご注意下さい。
Note 14. 地絡,天絡以外は電流比較コンパレータが働き、ブランキング時間後にSlow decayモードとなる
ため、チョッパーサイクル毎に通常動作を繰り返します。
Note 15. 電流センス抵抗(RIS)がショートされているとすべての条件で電流比較コンパレータが働く前に
OCPがかかるため、全chともに出力はHi-Zとなります。
Note 16. ローサイドMOSFETの過電流保護は、ローサイド過電流検出電圧(IC内部固定電圧)と外付けの
抵抗RISにより決まります。そのため抵抗RISが小さいほど検出時に流れる電流が大きくなりますのでご
注意ください。
[AP1037]
016016726-J-00 - 20 - 2017/01
11.
外部接続回路例
接続回路例
VDC
CVDC
VREF
FS
RR1
RR2
STEP
RESET_B
MODE1
MODE2
ENABLE_B
SLEEP_B
MCU
VM1 VM2
CVM1
CVM2
CVM
VM
VG
CVG
CH
CL
CHL
M
OUT1A
OUT1B
OUT2A
OUT2B
RIS1
RIS2
GND
Exposed Pad
AP1034
IS1
IS2
DIR
Figure 14. 外部接続回路例
Table 12. 推奨外付け部品例
Items
typ
Unit
備考
CVM
100
µF
電解コンデンサ
CVM1
0.22
µF
セラミックコンデンサ
CVM2
0.22
µF
セラミックコンデンサ
CHL
0.01
µF
セラミックコンデンサ
CVG
0.1
µF
セラミックコンデンサ
CVDC
0.22
µF
セラミックコンデンサ
RIS1
0.24
Ω
1.25[A]
設定時
(@VREF=2.38V)
RIS2
0.24
Ω
1.25[A]
設定時
(@VREF=2.38V)
RR1
33
kΩ
VREF=2.38V
設定
(@VC=5.0V)
RR2
30
kΩ
VREF=2.38V
設定
(@VC=5.0V)
Note 17. 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下さい。
Note 18. CVMの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。
AP1037
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AKM AP1037AEN 仕様

AKM
ブランド
AKM
モデル
AP1037AEN
タイプ
仕様
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