NJW4303 ＰＷＭ型３相ＤＣブラシレスモータ制御ＩＣ ■ 概要 NJW4303 は、3 相ブラシレスモータのホール素子のロータ磁極検 出信号を受けて最適な通電励磁パターンを生成し、モータをドライブ する 3 相 DC ブラシレスモータ制御 IC です。目的とするモータ出力能 力に適した Power 素子(ハイサイド：Pch-FET,ローサイド：Nch-FET) を選択することにより、アプリケーションに応じた出力容量のモータド ライブ回路が構成できます。 動作電圧範囲が9.0V∼35V(最大電圧40V)と余裕があり、24V/12V電源 電圧での応用に適しています。 内蔵発振回路による速度制御、電流検出回路によるトルクリミッタ制御 への応用が可能であり、豊富な機能と充実した保護回路により、多様なモ ータドライブ制御の高信頼性化が実現できます。 ■ 特徴 ● 最大電源電圧 ● 動作電源電圧範囲 ● 3 相全波 PWM プリドライブ ● ローサイドゲート電圧クランプ ● PWM 制御回路内蔵 ● 電流制限回路 ● 低電圧保護回路 ● 正逆転機能 ● ソフトスタート機能 ● ON/OFF 機能 ● ブレーキ機能 ● ロック保護機能 ● サーマルシャットダウン ● ホールポジション 120 度/60 度切替機能 ● 4 種類の FG 出力 ● BCD 構造 ● 外形 ■ 端子配列 ■ 外形 NJW4303V 40V 9.0V∼35V ハイサイド：Pch-FET/ローサイド：Nch-FET 対応 18V max 外付けコンデンサにより周波数設定 Current limit＝0.25Ｖ±10% 回転中切替可能、デッドタイム設定可能 VERR 端子外付けコンデンサで対応 S/S 端子にて動作停止 2bit で選択可能 SSOP32 1pin VREF H1+ H1H2+ H2H3+ H3N.C FG FR BR N1 N2 DEC S/S VERR VCC UH VH WH N.C N.C GND UL VL WL N.C ILIMIT FRC Ct OSC GND 1.VREF 2.H1+ 3.H14.H2+ 5.H26.H3+ 7.H38.N.C 9.FG 10.FR 11.BR 12.N1 13.N2 14.DEC 15.S/S 16.VERR 17.GND 18.OSC 19.Ct 20.FRC 21.ILIMIT 22.N.C 23.WL 24.VL 25.UL 26.GND 27.N.C 28.N.C 29.WH 30.VH 31.UH 32.VCC -1- NJW4303 ■ 端子説明 機能 端子番号 1 2 3 4 5 6 7 8,22,27,28 9 10 11 端子名 VREF H1+ H1H2+ H2H3+ H3N.C. FG FR BR 備考 正転逆転方向入力端子 ショートブレーキ入力端子 12 N1 FGパターン切替端子1 13 N2 FGパターン切替端子2 N1と合わせてFG出力が決まります。 ※下表参照 14 DEC ホール入力位相差切替端子 L または Open ＝入力位相差120度, H＝入力位相差60度 15 S/S スタートストップ用入力端子 16 VERR エラーアンプ電圧入力端子 17,26 GND グラウンド端子 18 OSC PWM制御用キャパシタ端子 19 Ct ロック保護キャパシタ接続端子 20 FRC デットバンドタイム 作成キャパシタ接続端子 21 ILIMIT 過電流検出端子 5V電圧出力端子 ホール素子入力端子H1+ ホール素子入力端子H1ホール素子入力端子H2+ 5V電圧が出力されます H1-端子と合わせて使用します H1+端子と合わせて使用します H2-端子と合わせて使用します ホール素子入力端子H2ホール素子入力端子H3+ H2+端子と合わせて使用します H3-端子と合わせて使用します ホール素子入力端子H3ノンコネクション FG出力端子 出力端子WL 23 WL 出力端子VL 24 VL 出力端子UL 25 UL 出力端子WH 29 WH 出力端子VH 30 VH 出力端子UH 31 UH 電源端子 32 VCC ＊すべてのグラウンド端子は外部にてショートしてください。 ＊未使用の入力端子は、外部にて電位を固定してください。 H3+端子と合わせて使用します 内部と接続されていません 回転信号を出力します L または Open ＝正転, H＝逆転 L または Open ＝回転, H＝ショートブレーキ N2と合わせてFG出力が決まります。 ※下表参照 L または Open ＝スタート, H＝ストップ OSC端子と組み合わせることでPWM時のデューティを 設定します。 未使用時はVREF端子にプルアップします。 グラウンドを接続します グラウンド間にキャパシタを挿入し、PWMの周波数を 設定します。 グラウンド間にキャパシタを挿入し、ロック保護動作時の 出力のON/ＯＦＦ時間を設定します。 未使用時はグラウンドに接続します。 グラウンド間にキャパシタを挿入し、FR切替時の出力デット バンドタイムを設定します。 Nchドライバのソースに接続します。 未使用時はプルダウンします。 L＝動作, H＝停止 Nchドライバのゲートに接続します Nchドライバのゲートに接続します Nchドライバのゲートに接続します Pchドライバのゲートに接続します Pchドライバのゲートに接続します Pchドライバのゲートに接続します 電源を接続します ◆N1,N2の組み合わせによるFGパターン -2- No. N1 N2 FG 1 2 H L / OPEN H1の1/2周波数信号 H1の同期信号 3 H H L / OPEN 4 L / OPEN H L / OPEN 3ホール合成信号の1/2周波数信号 3ホール合成信号 NJW4303 ■ ブロック図 FG VREF VREF VCC UVLO UH TSD S/S DEC VH N1 Rotor Position Decode N2 H1+ H1H2+ H2H3+ H3- + - WH + - UL + - FR VL Dead Time FRC BR OSC VERR GND Saw Oscillator WL PWM Logic + - + - ILIMIT Lock Detect Ct -3- NJW4303 ■ 絶対最大定格 (Ta=25℃) 項目 記号 定格 単位 電源電圧 ハイサイド出力端子電圧 FG 端子電圧 ILIMIT 端子電圧 VERR 端子電圧 ホール入力端子電圧 ロジック入力端子電圧 基準電圧出力電流 ハイサイド出力電流 ローサイド出力電流 FG 出力電流 消費電力 動作温度範囲 保存温度範囲 VCC VOH VFG VLIM VVERR VIH VIN IREF IOH IOL IFG PD Topr Tstg 40 40 7 3.5 6 4.5 7 30 40 ±40 15 1190 -40∼+85 -50∼+150 V V V V V V V mA mA mA mA mW ℃ ℃ 備考 VCC 端子 UH, VH, WH 端子 FG 端子 ILIMIT 端子 VERR 端子 H1+, H1-, H2+, H2-, H3+, H3-端子 BR, FR , DEC, N1, N2, S/S 端子 VREF 端子 UH, VH, WH 端子 UL, VL, WL 端子 FG 端子 ※基板実装時 ※基板実装時 114.3x76.2x1.6mm(2 層、FR-4) EIA/JEDEC 準拠による。 ■ 推奨動作範囲 (Ta=25℃) 項目 記号 電源電圧 VCC 条件 最小 標準 最大 単位 9.0 24.0 35.0 V ■ 電気的特性 (Vcc=24V, VIH1+=VIH3+=3.0V, VIH1-=VIH2-=VIH3-=2.0V, VIH2+=1.0V, VIN=VLIM=VCT=0V, VVERR=4.5V, VOSC=4.5V→0.5V, CVREF=1uF, Ta=25℃) 項目 記号 ◆全体 消費電流 1 ICC1 消費電流 2 ICC2 ◆過熱保護動作部 過熱保護動作温度 TTSD1 過熱保護解除温度 TTSD2 過熱保護ヒステリシス温度 ⊿TTSD ◆低電圧保護動作部 UVLO 検出動作電圧 VUVLO1 UVLO 検出解除電圧 VUVLO2 UVLO ヒステリシス電圧幅 ⊿VUVLO ◆ロック保護回路部(Ct 端子) H レベル電圧 VHCt L レベル電圧 VLCt ロック充電電流 ICHGCt ロック放電電流 IDCHGCt ロック充放電電流比 ICHGCt/IDCHGCt ◆基準電圧部(VREF 端子) 基準電圧出力 VREF ロードレギュレーション ⊿VLOVREF ラインレギュレーション ⊿VLIVREF -4- 条件 VCC=12V VCC Decreasing VCC Increasing IVREF=1mA IVREF=1∼10mA VCC=9∼35V, IVREF=1mA 最小 標準 最大 単位 - 5.3 6.4 8.3 9.4 mA mA - 170 135 35 - ℃ ℃ ℃ 6.3 6.8 - 6.8 7.3 0.5 7.3 7.8 - V V V 3.30 0.90 2.5 0.25 - 3.55 1.00 5.5 0.55 10 3.80 1.30 9.0 0.90 - V V uA uA - 4.5 - 5.0 15 50 5.5 60 100 V mV mV NJW4303 ■ 電気的特性 (Vcc=24V, VIH1+=VIH3+=3.0V, VIH1-=VIH2-=VIH3-=2.0V, VIH2+=1.0V, VIN=VLIM=VCT=0V, VVERR=4.5V, VOSC=4.5V→0.5V, CVREF=1uF, Ta=25℃) 項目 記号 条件 ◆ホールアンプ部 (H1+,H1-,H2+,H2-,H3+,H3-端子) ヒステリシス電圧幅 ⊿VHYSIH 入力バイアス電流 IBIH 1 入力あたり ◆ハイサイド出力部（UH,VH,WH 端子） ハイサイド出力電圧 VOLH IOH=30mA ハイサイドリーク電流 IOLEAKH VOH=35V ◆ローサイド出力部（UL,VL,WL 端子） ローサイド出力 H 電圧 1 VOHL1 IOLSOURCE=30mA, VCC=12V ローサイド出力 H 電圧 2 VOHL2 IOLSOURCE=30mA ローサイド出力 L 電圧 VOLL IOLSINK=30mA ローサイドクランプ電圧 VCLL IOLSOURCE=0.1mA, VCC=35V ◆FG 出力部（FG 端子） 出力電圧 VFGL IFG=10mA リーク電流 ILEAKFG VFG=5V ◆過電流検出部（ILIMIT 端子） 検出電圧 VDETLIM 入力バイアス電流 IBLIM ◆エラーアンプ部（VERR 端子） PWM0%検出電圧 VPWM1VERR 出力 ON DUTY=0% PWM100%検出電圧 VPWM2VERR 出力 ON DUTY=100% 入力バイアス電流 IBVERR ◆発振器部(OSC 端子) 三角波ピーク電圧 VPOSC 三角波ボトム電圧 VBOSC OSC 充電電流 ICHGOSC OSC 放電電流 IDCHGOSC 発振周波数 fOSC COSC=1000pF ◆FR デットタイム作成部（FRC 端子） H レベル電圧 VHFRC L レベル電圧 VLFRC FRC 充電電流 ICHGFRC FRC 放電電流 IDCHGFRC ＦR デットバンドタイム 1 tDFRC1 CFRC=1uF ＦR デットバンドタイム 2 tDFRC2 CFRC=1uF ◆コントロール入力部（FR、BR、DEC、N1、N2、S/S 入力端子） Ｈレベル入力電流 IHIN VIN=4.5V、1 入力あたり Ｌレベル入力電流 ILIN VIN=0V、1 入力あたり プルダウン抵抗 RIN 最小 標準 最大 単位 10 - 30 - 50 1.5 mV uA - 0.5 - 1.0 1.0 V uA 8.0 8.0 - 10.0 10.0 0.5 - 1.0 18 V V V V - 0.3 - 0.7 1 V uA 0.225 - 0.250 1.6 0.275 5.0 V uA 3.6 - 1.6 0.5 5.0 V V uA 2.7 1.00 30 1 - 3.0 1.35 50 2 28 3.3 1.60 70 3 - V V uA mA kHz 3.15 0.9 16 8 - 3.5 1.0 26 18 140 100 3.85 1.2 36 28 - V V uA uA ms ms 25 - 40 110 60 1 - uA uA kΩ -5- NJW4303 ■ 端子動作条件 項目 記号 ◆ホール入力端子(H1+、H1-、H2+、H2-、H3+、H3-) ホール入力感度 ⊿VMIH peak to peak ホール入力電圧範囲 VICMIH ◆コントロール入力端子（FR、BR、DEC、N1、N2、S/S） Ｈレベル入力電圧 VHIN Ｌレベル入力電圧 VLIN ◆VERR 端子 入力電圧範囲 VICMVERR -6- 条件 最小 標準 最大 単位 0.1 0 - 3.5 V V 2 0 - 5 0.8 V V 0 - 4.5 V NJW4303 ■ 端子・回路動作定義 ◆ ホール入力端子同相入力電圧範囲 ◆ ホール入力ヒステリシス電圧幅 VICMIH VIH 3.5V 論理反転 論理反転 3.5V ⊿V HYSIH 0V 0V ◆ コントロール入力端子（FR、BR、N1、N2、DEC、S/S 端子） ◆ FR デッドタイム VIN 回転方向 5V RVS （逆転） 停止 FWD （正転） 停止 RVS （逆転） VINFR HIGH レベル電圧 2V 2.0V 0.8V VFRC VREF Undefined 時間 ｔ 0.8V LOW レベル電圧 時間 ｔ 0V tDFRC1 tDFRC2 ◆ 発振周波数 VOSC tCHGOSC tDCHGOSC 時間 ｔ ◆ PWM0% / PWM100%検出電圧 VVERR Full speed ( = PWM 100%) V POSC variable speed control V BOSC VVERR VOSC stop ( = PWM 0%) -7- NJW4303 ◆ 過電流検出電圧 V OSC VDETLIM V ILIMIT 時間 ｔ VOL (VUL,VVL,VWL) Active L Active 時間 ｔ モータ 動作 回転 停止 回転 時間 ｔ ◆ ロック保護拘束 / 解除時間 VCt V HCt V LCt 時間 ｔ tDCt tRCt ◆ 過熱保護動作温度 TSD解除温度 (通常動作) 0℃ 85℃ ヒステリシス 温度 135℃ 150℃ 170℃ ◆ 低電圧保護動作電圧 VCC 35.0V 9.0V UVLO解除 (通常動作) VUVLO2 VUVLO1 ヒステリシス電圧 UVLO動作 （出力停止） 0V -8- TSD動作温度 （出力停止） TEMP NJW4303 ■ 真理値表 入力対出力 真理値表１(DEC=L時) (H1+>H1-,H2+>H2-,H3+>H3-="H", Don't Care="X") H1 H2 H3 H H L L L L H H H L L L L H H H L H H H L L L H H H L L L L H H H L L L H H H L L L L H H H L L L H H H L H H H L L L L H H H L L L L H H H L H H H L L L L H H H L L L L H H H L H H H L L L L H H H L L L L H H H L H H H L L L L H H H L L L L H H H L H Hi-Z H H L L L L H H H L L L L H H L Hi-Z L Hi-Z L H L H Hi-Z H H L L L L H H H L L L L H H L Hi-Z L Hi-Z L H L H Hi-Z H H L L L H L H H H L L L L L H H H L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z BR L TSD OFF UVLO OFF S/S L VERR H FR DEC L L N1 L N2 L L OFF OFF L H H L L L L OFF OFF L H X L L L L L L L L L H OFF OFF OFF X X ON X OFF OFF OFF X ON X X L L L H X X X X X L X X X X X L X L L X X L L X L X X L L L L L L L L L L L L L L L UH VH WH UL VL WL FG Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z H L L L L L H H L L L L L H H L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z H L L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L H H L L H L L L L L L L L H H L H H L L H H L L L L L L L H H L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z H L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L L L L L L L L Hi-Z L Hi-Z L VREF COMMENT ON FR="L" 正転動作 ON FR="H" 逆転動作 ON FRC="L" 正転動作 ON ロック検出動作 ON 過電流検出動作 ON VERR="L" PWM動作 ON S/S="H" ストップ動作 ON UVLO=ON 低電圧保護動作 ON TSD=ON 過熱保護動作 ON BR="H" ブレーキ動作 Hi-Z L L L L L L L L L L L L L L Hi-Z L Hi-Z L 入力対出力 真理値表２ (DEC=L時、無効入力パターン) (H1+>H1-,H2+>H2-,H3+>H3-="H", Don't Care="X") H1 H H2 H H3 H L L L H H H L L L BR TSD UVLO S/S VERR FR DEC N1 N2 UH VH WH UL VL WL L X X X X X L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L H X X X X X L L L L L L L L L FG L Hi-Z L Hi-Z VREF COMMENT ON 無効パターンホール入力時 ON 無効パターンホール入力時 BR="H" ブレーキ動作 -9- NJW4303 入力対出力 真理値表３(DEC=H時) (H1+>H1-,H2+>H2-,H3+>H3-="H", Don't Care="X") H1 H2 H3 H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L H H H L L L H H H L L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L H H H L L L L H H H L L L H H H L L L H H H Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L L L L H H H L L L H H H L L L H H H Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L L L L H H H L L L L H H H L L L L H H H L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L BR UH VH WH UL VL WL FG Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z H L L L L L H H L L L L L H H Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z L Hi-Z H L L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L L H H L L L L L H H H L L L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z L H L L L H H H Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z Hi-Z L Hi-Z L L L L L L L L H TSD OFF OFF OFF OFF OFF X X ON X UVLO OFF OFF OFF OFF OFF X ON X X S/S L L L L L H X X X VERR H H X X L X X X X FR DEC L H H H X H X H X H H X X H X H X N1 L L L L L L L L N2 L L L L L L L L H L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L L L L L L L VREF COMMENT ON FR="L" 正転動作 ON FR="H" 逆転動作 ON ロック検出動作 ON 過電流検出動作 ON VERR="L" PWM動作 ON S/S="H" ストップ動作 ON UVLO=ON 低電圧保護動作 ON TSD=ON 過熱保護動作 ON BR="H" ブレーキ動作 L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z L L L L L L L L L L L L L L Hi-Z L Hi-Z L Hi-Z 入力対出力 真理値表４ (DEC=H時、無効入力パターン) (H1+>H1-,H2+>H2-,H3+>H3-="H", Don't Care="X") H1 H H2 L H3 H L H H L L H L H L - 10 - BR TSD UVLO S/S VERR FR DEC N1 N2 UH VH WH UL VL WL L X X X X X H L L Hi-Z Hi-Z Hi-Z L L L H X X X X X H L L L L L L L L FG L Hi-Z L Hi-Z VREF COMMENT ON 無効パターンホール入力時 ON 無効パターンホール入力時 BR="H" ブレーキ動作 NJW4303 ■ タイミングチャート ※ホール入力の code表記について H1,H2,H3の論理を上の桁から順に三桁の数字で示す。 High論理時 =1,Low 論理時 =0。 1. 通常ファンクション→PWM ファンクション 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 H1 H2 ホール入力 H3 code 100 110 010 011 001 101 100 110 010 011 001 101 DEC(=L) FR(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 FG UH ハイ サイ ド出力 VH WH UL ロ ーサイ ド出力 VL WL トルクコン トロ ール 入力 VERR OSC Fullspeed (PWMDUTY=100%) Reduced Speed (PWMDUTY=70%) - 11 - NJW4303 2. 通常ファンクション→回転中正逆転切替 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 H1 H2 ホール入力 H3 code 100 110 010 010 110 100 101 001 011 011 001 DEC(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 FG FR 正転反転入力 FRC UH ハイ サイ ド出力 VH WH UL ロ ーサイ ド出力 VL WL FR=L - 12 - Deadtime FR=H Deadtime FR=L 101 NJW4303 3. 通常ファンクション→ブレーキ制動→ブレーキ解除 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 H1 H2 ホール入力) H3 code 100 110 010 011 001 101 100 110 010 011 001 101 DEC(=L) FR(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 FG ブ レーキ入力 BR UH ハイ サイ ド出力 VH WH UL ロ ーサイ ド出力 VL WL motor rotate function BR=L Deadtime Brake function BR=H Deadtime motor rotate function BR=L - 13 - NJW4303 4. 通常ファンクション→ロック保護→ロック解除 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 H1 H2 ホール入力 H3 code 100 110 010 011 011 011 011 001 101 100 110 DEC(=L) FR(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 FG CT端子出力 CT UH ハイ サイ ド出力 VH WH UL ロ ーサイ ド出力 VL WL motor rotate function - 14 - Lock function motor rotate function 010 NJW4303 5. 通常ファンクション→低電圧保護動作→通常ファンクション 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 VCC H1 H2 ホール入力 H3 code 100 110 010 011 001 101 100 110 010 011 001 101 DEC(=L) FR(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 ハイ サイ ド出力 FG UH Hi-Z VH Hi-Z WH Hi-Z UL ロ ーサイ ド出力 VL WL トルクコン トロ ール 入力 VERR OSC Fullspeed motor stop (UVLO ON) Fullspeed - 15 - NJW4303 6. 通常ファンクション→ストップファンクション（S/S=H）→通常ファンクション 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 VCC S/S H1 H2 ホール入力 H3 code 100 110 010 011 001 101 100 110 010 011 001 DEC(=L) FR(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 ハイ サイ ド出力 FG UH Hi-Z VH Hi-Z WH Hi-Z UL ロ ーサイ ド出力 VL WL トルクコン トロ ール 入力 VERR OSC Fullspeed - 16 - motor stop (STOP ON) Fullspeed 101 NJW4303 7. ソフトスタートファンクション 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 VCC VREF H1 H2 ホール入力 H3 code 110 110 010 011 001 101 100 110 010 011 001 101 DEC (=L) FR(=L) N1(=L) N2(=L) FG出力 FG UH ハイ サイ ド出力 VH WH UL ロ ーサイ ド出力 VL WL VERR トルクコン トロ ール 入力 VERR OSC OFF ソフトスタートPWM （VERR電圧に合わせてPMWDUTY変化） no PWM - 17 - NJW4303 8. FG 出力タイミングチャート ○ 120 度入力モード時(DEC=L、または OPEN) 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 H1 ホール入力 DEC=Lまたは open (120度入力モード) H2 H3 code 101 100 110 010 011 001 101 100 110 010 011 001 N1=H, N2=H N1=H, N2=L FG出力 N1=L, N2=H N1=L, N2=L ○ 60 度入力モード時(DEC=H) 電気角 位置 （度） 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 H1 ホール入力 DEC=H (60度入力モード) H2 H3 code 100 110 111 011 001 000 100 110 111 011 001 N1=H, N2=H N1=H, N2=L FG出力 N1=L, N2=H N1=L, N2=L ＊但し、N1/N2=H/H、または L/H の時の FG 出力信号は、分周出力となるためホール入力に対しての 同期出力にはなりません。 - 18 - 000 NJW4303 ■ 機能説明 ◆ ロック保護回路部 ロック保護拘束時間 / ロック保護解除時間 について Ct 端子は外付けキャパシタ CCt に充放電を行うことでロック保護動作を行います。 ロック保護拘束時間とロック保護解除時間は、Ct 充電電流ICHGCt の Ct 放電電流IDCHGCt のどちらかと外付けキャパシタ CCt の値で決まります。それぞれの時間の調節は、 CCt の値を変更することで行い、以下の式で求められます。CCt の調整幅は 0.1uF∼10uF です。 項目 記号 計算式 備考 6 ロック保護拘束時間 tDCt tDCt ≒ 4.6×10 ×CCt ロック保護解除時間 tRCt tRCt ≒ 0.46×10 ×CCt 6 図 1 ロック保護拘束時間 / ロック保護解除時間 計算式 モータが回転するとホール信号の入力毎に Ct キャパシタの電荷を強制放電する動作を繰り返します。 但し、速度制御アプリケーション等での速度が低速の際には、ホール信号の入力タイミングが長くなり、Ct 電圧レベルが上昇しロック保護回路が誤動作する場合があり ます。誤動作が発生する場合は、FG 信号出力での Ct 放電回路の追加を推奨します。 アプリケーション回路例 2 を参照願います。 ◆ 基準電圧部 VREF 端子の取り扱いについて VREF 端子は使用条件にて、発振していないことを確認して使用してください。 VCC 端子電圧の推奨範囲電圧内にて使用してください。 ◆ ホール入力端子＋、−間のキャパシタについて 10k 10k H1+/H2+/H3 ホール入力は、ホール入力感度（⊿VMIH =100mV）以上の振幅の信号入力が必要です。 ある程度のノイズ耐量を考慮していますが、FG 出力を使用した際に予期せぬ FG 出力のジッター等 H1-∼H3- の発生を抑制するため、ホール入力端子間に 0.01μF 以上のキャパシタ取り付けを推奨します。 端子共通 20k ◆ ホール IC 使用にについて Hall 入力回路 10k Hall IC ホール入力端子の H1-、H2-、H3-を VREF/2 にバイアスします。 出力段 ホール IC の出力電圧をホール入力電圧範囲内にするため、H1+、H2+、H3+端子には 各々、２本のバイアス抵抗を取り付けます。 図 2 ホール IC 使用アプリケーション ◆ 発振器部 発振周波数について OSC 端子は外付けキャパシタ COSC に充放電を行うことで発振波形を発生します。 発振周波数 fOSC は COSC で調整でき、充電時間 tCHGOSC と放電時間 tDCHGOSC で決まりま す。 しかし、tDCHGOSC に対して tCHGOSC に非常に大きく依存するため、以下の式に近似されます。 COSC の調整幅は 330pF∼2200pF です。 項目 記号 発振周波数 fOSC 計算式 備考 -6 fOSC ≒ 28×10 /COSC 図 3 発振周波数 計算式 ◆ FR デッドタイム作成部 FR デッドバンドタイムについて FR デッドバンドタイムは条件により、二つに分けられます。 二つのデッドバンドタイムは、FRC 充電電流 ICHGFRC の FRC 放電電流 IDCHGFRC のどちらかと外付けキャパシタ CFRC の値で決まります。 デッドバンドタイム調整は、CFRC の値を変更することで行い、以下の式で求められます。CFRC の調整幅は 1pF∼です。 項目 記号 計算式 FRデッドバンドタイム1 tDFRC1 tDFRC1 ≒ 140×10 ×CFRC FRデッドバンドタイム2 tDFRC2 tDFRC2 ≒ 100×10 ×CFRC 備考 3 FR ：H → L（open） 3 FR ：L（open） → H 図 4 FR デッドバンドタイム計算式 - 19 - NJW4303 ■ アプリケーション回路例 1 VM + RFG CVREF CVCC + + GND FG-OUT VREF FG VCC VREF UVLO UH TSD S/S 3Phase Motor DEC N VH N1 S N2 H1+ H H1H2+ H H2- + - WH + UL H3+ H H3- + - FRC VL FR CFRC Dead Time BR OSC COSC VERR CVERR Saw Oscillator WL PWM Logic + - + - GND ILIMIT Lock Detect Lowpass Filter Cct - 20 - S N Rotor Position Decode NJW4303 ■ アプリケーション回路例 2 VM + CVREF CVCC + + GND VCC VREF VREF UVLO UH TSD S/S 3Phase Motor DEC N VH N1 S N2 H1+ H + - H1H2+ H WH + - H2- UL H3+ H + - H3- FRC VL FR CFRC Dead Time BR OSC Saw Oscillator COSC WL PWM Logic + - VERR RFG CVERR S N Rotor Position Decode ILIMIT + - GND Lock Detect Lowpass Filter FG V-IN Ct Cct V-FG COMP1 R2 C1 FG-IN コンパレータ + R1 + D1 R3 FG-OUT <参考値> C1=22nF R1=10kΩ R2=40kΩ R3=10kΩ D1：1S2076 COMP1：NJM2903 - 21 - NJW4303 ■ 特性例 VCC vs VREF VCC vs ICC 6.0 10 5.5 8 5.0 7 4.5 6 4.0 VREF[V] ICC [mA] Tj=25[oC] 9 5 3.5 4 3.0 3 2.5 2 2.0 1 1.5 0 Tj=25[ oC] IVREF =1[mA] 1.0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 VCC [V] IREF vs VREF Tj=25[oC] VCC =24[V] 40 Tj=25[oC] VCC =24[V] 0.9 5.30 0.8 5.20 0.7 5.10 0.6 VOLH [V] VREF [V] 35 1.0 5.40 5.00 0.5 4.90 0.4 4.80 0.3 4.70 0.2 4.60 0.1 4.50 0.0 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 IREF [mA] 25 30 35 40 45 IOH [mA] IOLSINK vs VOLL IOLSOURCE vs VOHL 1.0 11.0 Tj=25[ oC] VCC =24[V] 0.9 Tj=25[oC] VCC =24[V] 10.8 0.8 10.6 0.7 10.4 0.6 10.2 VOHL[V] VOLL[V] 30 IOH vs VOLH 5.50 0.5 10.0 0.4 9.8 0.3 9.6 0.2 9.4 0.1 9.2 9.0 0.0 0 5 10 15 20 25 IOLSINK[mA] - 22 - 25 VCC [V] 30 35 40 45 0 5 10 15 20 25 IOLSOURCE[mA] 30 35 40 45 NJW4303 ■ 特性例 IFG vs VFGL VCC vs VOHL 1.0 15 Tj=25[ oC] IOLSOURCE=0.1[mA] Tj=25[ oC] VCC =24[V] 0.9 13 0.8 12 0.7 11 0.6 VFGL[V] VOHL [V] 14 10 0.5 9 0.4 8 0.3 7 0.2 0.1 6 0.0 5 5 10 15 20 25 30 35 0 40 2 4 6 8 VCt vs ICHGCt 12 14 16 VCt vs IDCHGCt 9.00 0.90 o Tj=25[ C] VCC =24[V] 8.50 Tj=25[oC] VCC =24[V] 0.85 8.00 0.80 7.50 0.75 7.00 0.70 6.50 0.65 IDCHGCt [uA] ICHGCt [uA] 10 IFG[mA] VCC [V] 6.00 5.50 0.60 0.55 5.00 0.50 4.50 0.45 4.00 0.40 3.50 0.35 3.00 0.30 0.25 2.50 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 0.50 4.00 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 VCt [V] VCt [V] VOSC vs IDCHGOSC VOSC vs ICHGOSC 2.5 52.0 Tj=25[ oC] VCC =24[V] Tj=25[oC] VCC =24[V] 51.5 2.0 51.0 IDCHGOSC [mA] ICHGOSC [uA] 1.5 50.5 50.0 1.0 49.5 0.5 49.0 0.0 48.5 1.00 1.50 2.00 2.50 VOSC [V] 3.00 3.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 VOSC [V] - 23 - NJW4303 ■ 特性例 VFRC vs IDCHGFRC VFRC vs ICHGFRC 36 28 Tj=25[ oC] VCC =24[V] Tj=25[oC] VCC =24[V] 26 32 24 30 22 28 20 IDCHGFRC [uA] ICHGFRC [uA] 34 26 18 24 16 22 14 20 12 18 10 8 16 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 0.0 5.0 1.0 2.0 4.0 5.0 Ct vs tDCHGCt Ct vs tCHGCt 50 5.0 o o Tj=25[ C] VCC =24[V] 4.5 Tj=25[ C] VCC =24[V] 45 4.0 40 3.5 35 3.0 30 tDCHGCt[ms] tCHGCt[ms] 3.0 VFRC [V] VFRC [V] 2.5 2.0 25 20 1.5 15 1.0 10 0.5 5 0.0 0 0.1 1.0 C t [uF] 10.0 0.1 1.0 C t [uF] C OSC vs fOSC 10.0 VCC vs fOSC 1000 30.0 o Tj=25[ C] VCC =24[V] Tj=25[ oC] COSC =1000[pF] 29.5 100 fOSC [kHz] fOSC[kHz] 29.0 10 28.5 28.0 27.5 27.0 1 100 1000 C OSC[pF] - 24 - 10000 5 10 15 20 25 VCC [V] 30 35 40 NJW4303 ■ 特性例 CFRC vs fDFRC1 CFRC vs fDFRC2 2000 2000 o Tj=25[ C] VCC =24[V] Tj=25[ C] VCC =24[V] 1800 1600 1400 1400 1200 1200 fDRC2[ms] 1600 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 C FRC[uF] 10 12 Tj vs ICC2 Tj vs ICC1 12 VCC =24[V] VCC =12[V] 10 10 8 8 ICC2 [mA] ICC1 [mA] 8 C FRC[uF] 12 6 6 4 4 2 2 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 o Tj [ C] Tj vs VUVLO1 50 Tj [ oC] 75 100 125 150 Tj vs VUVLO2 9.0 9.0 VCC Decreasing VCC Increasing 8.5 8.5 8.0 8.0 7.5 7.5 VUVLO2 [V] VUVLO1 [V] fDFRC1[ms] 1800 o 7.0 7.0 6.5 6.5 6.0 6.0 5.5 5.5 5.0 5.0 -50 -25 0 25 50 Tj [oC] 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 Tj [ oC] 75 100 125 150 - 25 - NJW4303 ■ 特性例 Tj vs ∆VHY SIH Tj vs VREF 50 5.5 VCC =24[V] VCC =24[V] 5.4 45 IVREF =1[mA] 5.3 40 5.2 35 ∆VHYSIH [mV] VREF [V] 5.1 5.0 4.9 30 25 4.8 20 4.7 15 4.6 4.5 -50 -25 0 25 50 75 100 125 10 150 -50 -25 0 25 Tj [ oC] 50 75 100 125 150 Tj [ oC] Tj vs IBIH Tj vs VOLH 1.5 1.0 VCC =24[V] 1.4 VCC =24[V] 0.9 1.3 IOH =30[mA] 1.2 0.8 1.1 0.7 1.0 0.6 VOLH [V] IBIH [nA] 0.9 0.8 0.7 0.5 0.6 0.4 0.5 0.3 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 -50 150 -25 0 25 Tj [oC] 50 75 100 125 150 Tj [oC] Tj vs VOLL Tj vs VOHL 1.0 11.0 VCC =24[V] VCC =24[V] 0.9 IOLSINK=30[mA] IOLSOURCE=30[mA] 10.5 0.8 0.7 10.0 VOLL [V] VOHL2 [V] 0.6 9.5 0.5 0.4 9.0 0.3 0.2 8.5 0.1 8.0 0.0 -50 -25 0 25 50 o Tj [ C] - 26 - 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 Tj [oC] 75 100 125 150 NJW4303 ■ 特性例 Tj vs VFGL Tj vs VDETLIM 1.00 0.275 VCC =24[V] 0.90 VCC =24[V] IFG=10[mA] 0.80 0.265 0.70 0.255 VDETLIM [V] VFGL [V] 0.60 0.50 0.245 0.40 0.30 0.235 0.20 0.10 0.225 0.00 -50 -25 0 25 50 75 100 125 -50 150 -25 0 25 50 75 100 125 150 Tj [oC] Tj [oC] Tj vs IDCHGOSC Tj vs ICHGOSC 70 3.0 VCC =24[V] VCC =24[V] 2.8 VOSC =2.5[V] 65 VOSC =2.5[V] 2.6 60 2.4 IDCHGOSC [mA] ICHGOSC [uA] 55 50 45 2.2 2.0 1.8 1.6 40 1.4 35 1.2 30 1.0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 75 100 125 150 Tj [oC] Tj [oC] Tj vs fOSC Tj vs RIN 34 250 VCC =24[V] VCC =24[V] COSC =1000[pF] 32 200 150 28 RIN [kohm] fOSC [kHz] 30 26 100 24 50 22 0 20 -50 -25 0 25 50 Tj [ oC] 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 Tj [ oC] 125 150 - 27 - NJW4303 ■ 特性例 Tj vs VHCt Tj vs VLCt 3.80 1.30 VCC =24[V] 3.75 VCC =24[V] 1.25 3.70 1.20 3.65 1.15 VLCt [V] VHCt [V] 3.60 3.55 1.10 3.50 1.05 3.45 1.00 3.40 0.95 3.35 3.30 0.90 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 o Tj [ C] Tj vs ICHGCt 75 100 125 150 75 100 125 150 Tj vs IDCHGCt 9.0 0.90 VCC =24[V] 8.5 VCC =24[V] 0.85 VCt =2.5[V] 8.0 VCt =2.5[V] 0.80 7.5 0.75 7.0 0.70 6.5 0.65 IDCHGCt [uA] ICHGCt [uA] 50 Tj [ oC] 6.0 5.5 0.60 0.55 5.0 0.50 4.5 0.45 4.0 0.40 3.5 0.35 3.0 0.30 0.25 2.5 -50 -25 0 25 50 Tj [oC] 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 Tj [oC] ＜注意事項＞ このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。 - 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