brochure motor control

モータ制御
リファレンス ガイド
目次
はじめに ..............................................................................3
3相ブラシレス・モータ ............................................................4
ステッピング・モータ .............................................................12
ブラシ付きDCモータ ...........................................................18
ユニバーサル・モータ ...........................................................23
単相AC誘導モータ..............................................................26
スイッチト・リラクタンス・モータ
(SRM)....................................31
力率補正回路(PFC)............................................................34
マイクロコントローラ............................................................38
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ・ソリューション ...................45
シグナル・コンディショナ ........................................................47
はじめに
省エネ・グリーン化を促進するSTのモータ制御
電気モータ制御分野では、省エネ・グリーン化の流れに合わせて、モータとドライブの効率
向上化が急速に進められています。さらに、新しいテクノロジーを市場に浸透させるため
に、
コストと機能の集積レベルの最適化をさらに改善するだけでなく、安全性と信頼性の向
上が要求されます。
STは20年以上にわたり電気モータ制御の開発に取り組んでおり、常に最新の市場動向を
把握しています。STは、高集積インテリジェント・パワー・モジュールやモノリシック・モータ・
ドライバ、高速で効率的なパワー・スイッチ、電圧過渡保護付きのトライアック、高性能で安
全性の高いマイクロコントローラなど、あらゆる技術革新により、市場の変化に迅速に対応
しています。
従来の簡素なデバイスから最新型の高効率モータまで、モータ・テクノロジーの種類にか
かわらず、STは幅広いラインアップから最適なデバイスを提供することが可能です。
最新情報
詳 細 および 最 新 の 資 料 につ いて
は、STのウェブサイトのモータ制御
アプリケーションのページをご覧く
ださい。
http://www.st.com/motorcontrol
3
3相ブラシレス・モータ
概要
3相AC誘導モータ(AC IM)と3相永久磁石モータ(BLDC、PMSM、PMAC)は、構造はそれぞれ異なりますが、PWM変調された3相ブ
リッジ
(3個のハーフ・ブリッジ)
によって駆動され、可変周波数・可変振幅の3相電圧と電流がモータに供給されます。
設計の自由度を最大限に高めるため
(たとえば、
ターン・オンおよびターン・オフ・パワー・スイッチ抵抗の選択など)、STの製品ポートフォリ
オは、
ディスクリートMOSFET、IGBTの広範なパッケージや定格ゲート・ドライバの選択肢を擁し、高電圧と低電圧の両方のアプリケーシ
ョンに対応する製品が含まれています。
インテリジェント・パワー・モジュール
パワー・モジュール
M
4
電流センス
補助
電源
通信
インタフェース
スピード
フィードバック
シグナル
コンディショナ
ドライバ
ドライバ
制御ユニット
高電圧3相ブラシレス・モータ・ドライバ・ブロック図
ドライバ
シグナル
コンディショナ
主な製品
SLLIMMTM 2nd シリーズ
SLLIMM(Small Low-Loss Intelligent Molded
Module: 小型低損失インテリジェント・モー
ルド・モジュール)
ファミリは、3相IGBTイン
バータ段構成のIGBTパワー・スイッチと、
SLLIMM 2nd シリーズは、2個のドライバ(1
個のハイサイド・ドライバと1個のローサイ
ド・ドライバ)による新しい内部構成を使用
して設計されています。
この新しい方式により、パッケージの小型
化と、ローサイド・ドライバの新機能による
新しい高度な保護機能を実現しています。
ハイサイド
ゲート・ドライバ
M
マイクロコントローラ
フリーホイール・ダイオード、
ゲート駆動
用の制御IC、
プロテクション、およびその他
のオプション機能をワンパッケージに集積
し、10個以上のディスクリート・デバイスを
置き換えます。
SLLIMM 2nd シリーズ
ローサイド
ゲート・ドライバ
フルモールドとDBC(ダイレクト・ボンディン
グ・カッパー)の2種類のIPM(インテリジェ
ント・パワー・モジュール)
デバイスを擁し、
どちらも相互に互換性があります。
SLLIMM 2nd シリーズの新製品は、導通性と
スイッチング・エネルギーにおいて最適化
され、高い堅牢性とEMI特性を備えている
ため、
コンプレッサ、ポンプ、
ファン、ハード・
スイッチング回路、および300W ~ 3kW電力
レンジのアプリケーションにおいて最大20
kHzで動作する低出力モータ の効率向上に
最適です。
NTC(負温度係数)
オプション
フィードバック
5
SLLIMM 2nd シリーズは、従来のSLLIMMシリーズを、機能、パッケージ・タイプ、および柔軟性の面で補完した上位製品です。
段に搭載した内部構造により設計されて
います。
最新シリーズは、ヒートシンクへの取付け
をより確実かつ容易にするマウンテッド・
スロットを備えた新しいパッケージを提供
します。
さらに、
インライン・バージョンと、
スタンド
オフ・リードありとなしのパッケージ・オプシ
ョンを擁します。
パッケージは、組込みモータ・アプリケーシ
ョンや組立てスペースに制限のある低出力
アプリケーションにおける熱特性とコンパ
クト性に最適化されています。
マイクロコントローラ
SLLIMMTM-nano シリーズ
SLLIMMTM-nanoは、ゲート駆動用の3個の
ハーフ・ブリッジHVICとフリーホイール・ダ
イオードを備えた6個のIGBTをインバータ
SLLIMMTM nanoシリーズ
ゲート
ドライバ
ハーフ
ブリッジ
ゲート
ドライバ
ハーフ
ブリッジ
ゲート
ドライバ
ハーフ
ブリッジ
M
NTC(負温度係数)
オプション
フィード
バック
SLLIMMTM-nano シリーズは、導通性とスイッチング・エネルギーにおいて最適化され、高い堅牢性とEMI特性を備えているため、コンプレッ
サ、ポンプ、
ファン、およびハード・スイッチング回路において最大20kHzで動作する低出力モータの効率向上に最適です。
3相ブラシレス・モータ SLLIMMTM 2ND シリーズ
パッケージ
SDIP2F-26L
コレクタ電流
品 名
25°
C (@80°
C) (A)
(V)
スマート
シャットダウン
Rthi-c (max)
(ºC/W)
分離電圧
(V)
フォルト検知用
コンパレータ
STGIF5CH60TS-L(E)1
8 (5)
○
600
○
5
1500
○
STGIF7CH60TS-L(E)1
10 (7)
○
600
○
4.8
1500
○
15 (10)
○
600
○
4.6
1500
○
1
STGIF10CH60TS-L(E)
1, 2
12 (8)
○
600
○
3
1500
○
STGIB10CH60TS-L(E)1
15 (10)
○
600
○
2.26
1500
○
1
STGIB15CH60TS-L(E)
20 (15)
○
600
○
1.85
1500
○
STGIB20M60TS-L(E)1, 2
25 (20)
○
600
○
1.4
1500
○
1, 2
35 (30)
○
600
○
1.2
1500
○
STGIB8CH60TS-L(E)
SDIP2B-26L
電 圧
NTC
STGIB30M60TS-L(E)
注記 1. (E)はショートリード・パッケージで、エミッタ・フォワード搭載のオプション・バージョン。サンプル提供可能
2. 2016年第1四半期提供開始予定
3相ブラシレス・モータSLLIMMTM-nano
パッケージ
NDIP-26L
N2DIP-26L
コレクタ電流
品 名
@25°C (A)
電 圧
(V)
スマート
シャットダウン
分離電圧
(V)
フォルト検知用
コンパレータ
STGIPN3H60A(T)
3
- (○)
600
-
1000
-
STGIPN3H60 (-H)1
3
-
600
○
1000
○
STGIPN3H60T-H
3
○
600
○
1000
○
STGIPQ3H60T-HZ(S)2
3
○
600
○
1500
○
2
STGIPQ3H60T-HL(S)
3
○
600
○
1500
○
STGIPQ5C60T-HZ(S)2
5
○
600
○
1500
○
2
5
○
600
○
1500
○
STGIPQ5C60T-HZ(S)
6
NTC
注記 1. (-H)は入力アクティブ・ハイサイド・ドライブ搭載バージョン
2. (S)はスタンドオフのないオプション・バージョン
モータ・ドライバIC
モノリシック・モータ・ドライバIC
特徴
STのBLDCモータ・ドライバは、制御ロジックとパワー段を同一チップ上に集積し、ブラシレ
スDCモータ駆動向けに信頼性が高くコスト効率の良いソリューションを提供します。豊富
• より堅牢で小型化の設計を実現
する豊富なプロテクション機能と
広範な診断機能
な内蔵ハードウェア・プロテクション機能と広範な診断機能により、非常に堅牢性の高いモ
ータ駆動を保証し、外付け部品数、
コスト、煩雑性を低減します。
パッケージ・オプションと広い動作電圧/電流/温度範囲により、厳しいスペース要件から熱
耐性が要求される環境まで、
あらゆるアプリケーションに対応します。
リファレンス設計、評価ボード、および必要に応じて熱分析を含む開発環境により、開発の
簡略化を実現します。
特徴
L6235
ホールセンサ
複合ロジック
& PWM
L6229
センサレス
FOC向け
L6230
L6234
集積度
• 広い動作電圧、電流、および温
度範囲
• 複数のパッケージ・オプション
• リファレンス設計、評価ボード、お
よび必要に応じて熱分析により開
発を簡略化
max (A)
0.7
52
1.4
PowerSO-36/
VFQFPN-32 (5x5x1.0)
0.7
52
1.4
3相モータ・ドライバ
PDIP-20/PowerSO-20
0.3
52
2.8
3相ブラシレスDCモータ・ドライバ
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-48 (7x7x1.0)
0.3
52
2.8
L6229
3相ブラシレスDCモータ用
DMOSドライバ
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-32 (5x5x1.0)
L6230
3相ブラシレスDCモータ用
DMOSドライバ
L6234
L6235
マイクロコントローラ
RDS(on) (Ω)
シグナル・コンディショナ
出力電流 RMS
max (V)
パッケージ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
電源電圧
説 明
品 名
ディスクリート・パワー・スイッチ
IGBT
STは、ブレークダウン電圧が600V ~ 1200VレンジのIGBTを提供しています。
特に、Hシリーズ、Mシリーズ、およびSシリーズの3つのIGBTが、
このタイプのアプリケーションに適しています。
この3シリーズは、非常に低い飽和電圧、最小のコレクタ電流ターン・オフ、および175°
Cの最大接合部動作温度を兼ね備えています。
600VのHシリーズは、導通損失とスイッチング損失において最適化され、中 ~ 高レベルのスイッチング周波数のインバータの効率を最大
力率補正回路
STのIGBTは、先進的な独自のトレンチゲート・フィールドストップ構造を使用して開発されています。
化します。
650
短絡回路
パッケージ
STG*15M120DF3
15
1.85
○
TO247/TO247LL
STG*25M120DF3
25
1.85
○
TO247/TO247LL
STG*40M120DF3
40
1.85
○
TO247/TO247LL
STG*15S120DF3
15
1.55
○
TO247/TO247LL
STG*25S120DF3
25
1.60
○
TO247/TO247LL
STG*40S120DF3
40
1.65
○
STG*5H60DF
5
1.45
○
D PAK/DPAK/TO220FP/TO220
STG*7H60DF
7
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*10H60DF
10
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*15H60DF
15
1.60
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*20H60DF
20
1.60
○
D2PAK/TO220FP/TO220/TO247/TO3P
STG*4M65DF21
4
1.55
○
D2PAK/DPAK/TO220FP/TO220
STG*6M65DF21
6
1.55
○
D2PAK/DPAK/TO220FP/TO220
STG*10M65DF2
10
1.55
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*15M65DF21
15
1.55
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*20M65DF21
20
1.60
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*30M65DF2
30
1.55
○
D2PAK/TO220FP/TO220/TO247LL
注記 1. 2016年第1四半期提供開始予定
ユニバーサル・モータ
TO247/TO247LL
2
ブラシ付きDCモータ
600
VCE(SAT)
(ICN @Tj =25°
C) (V)
ステッピング・モータ
1200
ICN コレクタ電流
max @100°
C (A)
品 名
3相ブラシレス・モータ
コレクタ・エミッタ
電圧 max (V)
単相AC誘導モータ
1200VのSシリーズは、導通損失とスイッチングオフ損失において最高のトレードオフが得られるように調整されており、低スイッチング周
波数(5kHz以下)における3相産業用駆動装置のシステム全体の性能を大幅に向上します。
スイッチト・リラクタンス・モータ
650Vと1200VのMシリーズは、低損失と短絡耐性が必須となる3相産業用駆動装置の効率を最大化します。
パワーMOSFET
STのMOSFETポートフォリオは、40V ~ 550Vの広範なブレークダウン電圧を提供し、低圧トレンチ・プロセスおよび超高速ダイオードを使用
した高圧プレーナ・プロセスに基づく低いゲート電荷と低いオン抵抗を備えています。
DPAK
H2PAK
PowerFLAT 5x6
特徴
• ブレークダウン電圧 : 最大550V
• 幅広いパッケージの選択肢
• 低電圧での最高レベルのオン
抵抗
• 内蔵高速ボディ・ダイオード・オ
プション
STD5N52U
STL220N6F7
STH270N8F7-2
• 非常に低いオン抵抗
• ダイナミックdv/dt堅牢性
• 大電流能力
• 適切なCrss/Ciss容量比とVth平均値
• 低い熱抵抗
• 薄型で強力なパッケージ
• 低いQrrとブリッジ構成に適した
ソフトネス特性
8
BVDSS
RDS(on) max @10V (mΩ)
ドレイン電流(ID)max (A)
Qrr (μC)
Trr (ns)
ST*270N4F3
40
2
160
225
70
DPAK/H PAK/I2PAK/PowerSO-10
ST*160N4LF6
40
<2.2
120
55
57
TO220/H2PAK
ST*360N4F6
40
<1.8
120
-
-
TO220/H2PAK/I2PAK
ST*220N6F7
60
2.4
120
104
69
TO220/H2PAK
STL220N6F7
60
1.4
2601
70
55
PowerFLAT 5x6
STP80N70F4
68
9.8
85
130
55
TO220
ST*160N75F3
75
3.7
120
150
70
TO220/TO247/D2PAK
ST*270N8F7
80
2.2
180
-
-
TO220/H2PAK
ST*310N10F7
100
2.7
180
200
85
TO220/H2PAK
ST*5N52U
525
1500
4.4
95
55
DPAK
STF16N50U
500
470
15
280
85
TO220FP
品 名
パッケージ
2
モータ
STDRIVEsmart
OUT
誘導負荷
容量性負荷
など
Vout
Vcc
ロー
サイド
LVG
GND
STDRIVEgap
多品種製品
ポートフォリオ
ロー
サイド
GND
STDRIVESMART (L639x)
FOC(Field Oriented Control: 磁界方向制御)
アプリケーション用機能搭載
L6390
+ コンパレータ、オペアンプ
機 能
L6392
+ オペアンプ
GND
DT
L6393
+ シャットダウン入力
+ アンコミッティッド・コンパレータ
+ インターロッキング & プログラミングDT
L6395
+ 非対称負荷駆動
ブートストラップ・ダイオード
Vcc
UVLO
BOOT
Hvbus
UVLO
デッド
タイム
レベル
シフタ
ハイ
サイド
HVG
ハイ
サイド
OUT
Vout
Vcc
HIN
LIN
SD/OD
制御
ロジック
コンパレータ
L6398
ハイ/ロー・サイド入力、
インターロッキング & DTプロテクション、
ロー
サイド
LVG
GND
CP+
スマート
シャットダウン
UVLO Vcc/Vboot
OPOUT
オペアンプ
VREF
ロー
サイド
ブラシ付きDCモータ
L6391
+ スマート・シャットダウン
+ コンパレータ
シグナル・コンディショナ
力率補正回路
など
ハイ
サイド パワー
段出力
スイッチト・リラクタンス・モータ
DSP
HVG
4kV ~ 6kV
ゲート・ドライバ
ユニバーサル・モータ
マイコン
ハイ
サイド
Hvbus
ガルバニック
絶縁
VBIAS
OP+
OPGND
ステッピング・モータ
PWM
ロジック
制御
シグナル
ロー / ハイ
ボルテージ
ゲート
ドライバ
3相ブラシレス・モータ
Vboot
負荷
単相AC誘導モータ
ハーフブリッジ
パワー段
高電圧
ゲート・ドライバ
コントロール
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
ション全体のサイズを低減するとともに、堅牢性とノイズ耐性を向上させます。
マイクロコントローラ
IGBTおよびMOSFET用ゲート・ドライバ・ソリューション
STのパワーMOSFETおよびIGBTゲート・ドライバには、集積型ハーフ・ブリッジ、シングルおよびマルチチャネルのローサイド・ゲート・ドライ
バ、およびガルバニック絶縁デバイスが含まれます。STのMOSFET/IGBTドライバは最高レベルの集積化を提供し、部品コストとアプリケー
評価ツール
最大限の柔軟性や(さまざまなマイコンが使用される)パワー段と制御段間の互換性を確保するため、STのほとんどの評価ボードは、マイ
コン用とパワー段用ともに、ボード上にMC(モータ・コントロール)
コネクタを搭載しています。
このコネクタはSTの標準規格で、ベクトル制
御(またはフィールド指向制御)やスカラー制御(たとえば、AC IM用のV/f )など、
さまざまな制御アルゴリズムに最適です。
MCコネクタを搭載したパワー段を、同じコネクタを備えた任意の制御段と組み合わせて使用できます。マイコンやHWおよびSWツールに
関するST製品については、マイクロコントローラに関する章(p.40)
で詳しく説明します。
モータ・コントロール(MC)
コネクタ
制御段
(マイコン)
10
パワー段
(パワー・スイッチ、
センシング)
説 明
評価ボード
技術資料
マイコン
コネクタ
STEVAL-IHM021V2
3相PMSM(永久磁石形同期モータ)のFOC(磁界方向制御)向け
100W 3相インバータ(L6390ゲート・ドライバ & UltraFASTmeshTM MOSFET)
パワー段
UM1491
○
STEVAL-IHM023V3
1kW 3相モータ制御デモ・ボード(L6390ゲート・ドライバ & STGP10H60DF IGBT)
パワー段
UM1823
○
STEVAL-IHM025V1
1kW 3相モータ制御デモ・ボード
(STGIPL14K60 IGBT SLLIMMTMインテリジェント・パワー・モジュール)
パワー段
UM0900
○
STEVAL-IHM028V2
2kW 3相モータ制御デモ・ボード(STGIPS20C60 IGBTインテリジェント・パワー・モジュール)
パワー段
UM1036
○
STEVAL-IHM032V1
1シャントFOC(次回方向制御)& 台形制御向け
150Wインバータ(L639xゲート・ドライバ & STGD3HF60HD IGBT)
パワー段
UM1078
○
STEVAL-IHM034V2
デュアル・モータ制御 & PFCデモ・ボード
(STM32F103 & STGIPS20C60)
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1553
-
STEVAL-IHM035V2
FOC(磁界方向制御)& スカラ制御向け3相高電圧インバータ電源ボード
(STGIPN3H60 SLLIMMTM-nanoインテリジェント・パワー・モジュール)
パワー段
UM1517
○
STEVAL-IHM036V1
低消費電力モータ制御ボード
(STGIPN3H60インテリジェント・パワー・モジュール & STM32F100マイコン)
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1483
-
STEVAL-IHM038V1
ファン・コントローラ向け最大50W
3相BLDC/PMSM(永久磁石形同期モータ)モータ駆動
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1697
-
STEVAL-IHM040V1
BLDC/PMSM(永久磁石形同期モータ)駆動デモ・ボード
(STM32 & SLLIMMTM-nano)
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1595,
UM1594,
AN4220
-
STEVAL-IHM042V1
小型・低電圧デュアル・モータ制御評価ボード
(STM32F303CC & L6230)
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1605
-
STEVAL-IHM043V1
6ステップBLDCセンサレス駆動ドライバ・ボード(STM32F051 & L6234)
フルインバータ
DB1860, AN4220
(マイコン搭載)
オーダー・コード
STEVAL-IHM045V1
STEVAL-IFN003V1
STEVAL-IFN004V1
STEVAL-SPIMD20V1
FOC(磁界方向制御)向け3相高電圧インバータ電源ボード
(STGIPN3H60A SLLIMMTM-nano)
PMSM(永久磁石形同期モータ)FOC(磁界方向制御)モータ駆動
(L6230モータ・ドライバ & STM32F103マイコン)
-
パワー段
UM1703
-
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1478
-
BLDC 6ステップ・モータ・ドライバ(L6230モータ・ドライバ & STM8S105マイコン)
フルインバータ
(マイコン搭載)
UM1477
-
電源駆動システム・デモ・ボード・キット
(SPIMD20集積モータ・ドライバ)
フルインバータ
(マイコン搭載)
DB1505
-
3相ブラシレスDCモータ向け(L6229 DMOSドライバ)
-
EVAL6229QR
3相BLDCモータ制御アプリケーション向け(L6229Q DMOSドライバ)
フルインバータ
AN3134
-
EVAL6230QR
3相ブラシレスDCモータ駆動デモ・ボード(L6230Q)
フルインバータ
AN4243
-
EVAL6235N
3相ブラシレスDCモータ向け(L6235 DMOSドライバ)
フルインバータ
AN1794
-
EVAL6235PD
3相ブラシレスDCモータ・ドライバ(L6235)
フルインバータ DB1409, AN1625
-
3相BLDCモー・ドライバ(L6235Q)
フルインバータ DB1616, AN1625
-
1
3相モータ制御電源ボード(STGIF5CH60TS-L)
パワー段
-
○
1
STEVAL-IPM07F
3相モータ制御電源ボード(STGIF7CH60TS-L)
パワー段
-
○
STEVAL-IPM10F1
3相モータ制御電源ボード(STGIF10CH60TS-L)
パワー段
-
○
STEVAL-IPM10B1
STEVAL-IPM05F
3相モータ制御電源ボード(STGIF10CH60TS-L)
パワー段
-
○
1
3相モータ制御電源ボード(STGIF15M60TS-L)
パワー段
-
○
1
STEVAL-IPM20B
3相モータ制御電源ボード(STGIF20M60TS-L)
パワー段
-
○
STEVAL-IPM30B1
3相モータ制御電源ボード(STGIF30M60TS-L)
パワー段
-
○
3相モー・ドライバ拡張ボード(L6230)
パワー段
-
-
マイコン・コネクタ・アダプタ拡張ボード
アダプタ
-
○
STEVAL-IPM15B
X-NUCLEO-IHM07M1
X-NUCLEO-IHM09M1
1
注記 1. 2016年第1四半期提供開始予定
3相・低電圧モータ制御用STM32 NUCLEO開発キット
PMSM/BLDCモータ制御アプリケーション(最大50V、1.4A)においてSTM32とモータ・ドライバICを評価できるように設計されています。
シグナル・コンディショナ
EVAL6229PD
EVAL6235Q
フルインバータ AN1794, AN1625
マイコン
コネクタ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
技術資料
マイクロコントローラ
評価ボード
力率補正回路
説 明
スイッチト・リラクタンス・モータ
オーダー・コード
NUCLEO-F302R8
モータ制御用のSTM32を搭載したNucleoボード
X-NUCLEO-IHM07M1
STSPIN L6230を搭載したNucleo拡張ボード
単相AC誘導モータ
P-NUCLEO-IHM001
3相ブラシレス・モータ
ハイエンドのモーション制御アルゴリズムを容易に実装できます
(STSW-STM32100 - STM32 PMSM FOC SDKモータ制御ライブラリも提供)
。
ステッピング・モータ
ブラシ付きDCモータ
www.st.com/x-nucleo
ユニバーサル・モータ
BLDC モータ
小型 3相モータ
ステッピング・モータ
概要
ステッピングパ・モータは、
コンピュータ、セキュリティ、
オートメーションや産業の各分野において、把持と位置調整アプリケーションなど
で広く使用されています。位相の数、巻線構成、要求される動きの滑らかさのレベルに応じて、STは数種類のバイポーラ・ステッピング・モ
ータ・ドライバを提供し、アプリケーションに最適なパフォーマンスを実現します。
ユニポーラ・ステッピング・モータ・ドライブ
ユニポーラ・ステッピング・モータでは、
ステータ巻線はコモン側の1つの端子を共有し、各巻線の空き端子は別々のパワー・スイッチに接
続され、電流はモータ巻線を通して一方向に流れることができます。
ダイオードを使用してターンオフ時にスイッチ間の電圧をクランプし
ます。
M
トランジスタ・アレイ
12
電流
センス
補助
電源
通信
インタフェース
シグナル
コンディショナ
ドライバ
ドライバ
制御
ユニット
単極性ステッピング・モータ・ドライバ
ドライバ
ドライバ
バイポーラ・ステッピング・モータ・ドライブ
バイポーラ・ステッピング・モータでは、電流は双方向に流れることができます。2相モータの2つの巻線をそれぞれ駆動するために、
フルブ
リッジ・コンバータが必要です。動作中は、電子制御のタイプ(フルステップ、ハーフステップ、マイクロステッピング)
と結果として生じる位
相電流波形によって、振動レベル、音響ノイズ、動きの滑らかさ、共振に対する感度が影響を受けます。
STは、モノリシック・モータ・ドライバIC(デジタル・コントローラ、パワー・デバイス、保護機能内蔵)と、さらに高出力向けとしてコントローラ
とMOSFETを組み合わせて、
あらゆる構成に対応します。
ハーフステップ
モノリシック・モータ・ドライバ
M
モータ
制御ロジック
固定子磁束
モータ電流
よりシンプルで低価格
マイクロステップ
補助
電源
通信
インタフェース
制御ユニット
固定子磁束
モータ電流
よりスムーズで高い分解能
13
主な製品
STSPINモータ・ドライバIC
モータ・ドライバIC
L6470/2とL6480/2は、マイクロステッピングに飛躍的な革新をもたらす製品で、高価なDSP、アナログ・デバイス、および電源回路を、1個の
ICで置き換えます。これらのドライバに集積されているデジタル・モーション・エンジンは、システム・マイコンからSPI経由で簡単なコマンド
を送信するだけで、加速、減速、速度、目標位置を設定し、動作を制御することができます。L6470の革新的な電圧モード・マイクロステッピ
ング方式は、極めて滑らかな最大128マイクロステップを実現することによりノイズと振動を低減し、L6472に内蔵された予測アルゴリズム
と適応型ディケイ方式は、従来の電流制御方式を使用して高い精度と滑らかさを実現します。
OSC1
OSC2
VREG
ADCIN
CP
Vboot
特徴
クロック生成器 内部 3 V
& 分周器 レギュレータ
ADC
UVLO
• デジタル・モーション・エンジン内
蔵により高価なDSPが不要
チャージ
ポンプ
インタフェース
VDD
A1 A2
ドライバ
ドライバ
VSA
OUT_A1
OUT_A2
PGNDA
dSPIN
コア
• 電圧モードにより極めて滑らかな
動作を実現
• 適応型ディケイと予測電流制御に
より超高精度を実現
• 優れた評価ツールにより従来の
マイクロステッピングにはなかっ
た設計の容易さを提供
B1 B2
14
ドライバ
ドライバ
VSB
OUT_B1
OUT_B2
PGNDB
TH_WRN
TH_SD
DAコンバータ
熱検知
& コンパレータ
電流
センス
AGND
DGND
L6474は、最大16マイクロステップの分解能を備えたモータ・ドライバです。従来より優れた適応型ディケイ制御を実装しているため、電流
リップルの低減と分解能の向上を実現します。直接ピンでステップ・クロックと方向を容易に制御でき、外付け部品を必要とすることなく
SPI経由の設定が可能なので、部品点数が削減されコスト効率がアップします。
L62x8は最も簡易なソリューションで、ステッピング用デコード・ロジック、パワー・ステージ・アレイ、およびゲート・ドライバを消費電力ゼロ
の保護機能とともにワンチップに集積しているため、部品点数を大幅に削減することができます。
powerSTEP01は、小型のQFNパッケージ(11 x 4mm)に最大85Vのステッピング・アプリケーション用の8個のNチャネル16mΩ MOSFETとSPI
でプログラム可能なコントローラを集積したシステム・イン・パッケージ・デバイスで、速度プロファイルの生成と位置決め計算による動き
のフルデジタル制御を提供します。
消費電力ゼロの過電流保護を搭載したデュアル低オン抵抗(RDS(on))
フルブリッジを集積しています。
また、電圧モード駆動と高度な電流制御の両方で動作可能で、様々なアプリケーションのニーズに適合します。
特徴
• 適応型ディケイ制御により分解能
が向上し電流リップルが低減
• SPIで設定可能
• 消費電力ゼロの電流検知
度、
目標位置を設定し、動作を制御することができます。
L6480の革新的な電圧モード・マイクロステッピング方式は、極めて滑らかな最大128マイクロステップの実現によりノイズと振動を低減
し、L6482 に内蔵された予測アルゴリズムと適応型ディケイ方式は、従来の電流制御方式を使用して高い精度と滑らかさを実現します。
また、最大8個の外付けMOSFETを駆動するためのデュアル・フルブリッジ・ゲート・ドライバを集積し、最大85Vバスまでのあらゆるアプリケ
ーション定格に対応する拡張性の高いソリューションです。
特徴
の製品を取り揃えています。
• 高い拡張性
最もシンプルなソリューション(L62x5とL62x6)は、パワー・ステージ・アレイとゲート・ドラ
イバを消費電力ゼロの保護機能とともにワンチップに集積しているため、部品点数を大幅
に削減できます。
• コスト制約のあるマイクロステッ
ピング制御に最適
説 明
パッケージ
RDS(on)
(Ω)
電源電圧
出力電流
max (V)
RMS max (A)
モータ
タイプ
powerSTEP01
マイクロステッピング制御 & 10AパワーMOSFET搭載
システム・イン・パッケージ
QFN 11X14
0.016
85
10
ステッパ・モータ
L6470, L6472
モーション・エンジン & SPI搭載
マイクロステッピング・モータ・ドライバ
HTSSOP-28/PowerSO-36
0.3
45
3
ステッパ・モータ
L6480, L6482
モーション・エンジン & SPI搭載
マイクロステッピング・モータ・コントローラ
HTSSOP-38
-
85
-
ステッパ・モータ
HTSSOP-28/PowerSO-36
TQFP-64 10x10x1.0
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-48 7x7x1.0
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-32 5x5x1.0
PDIP-18/SO-20
PDIP-20/SO-20
PDIP-20/PowerSO-20/SO-20
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-48 7x7x1.0
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-48 7x7x1.0
PDIP-20/PowerSO-20/SO-20
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-32 5x5x1.0
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-32 5x5x1.0
0.3
0.3
45
38
3
2.5
ステッパ・モータ
0.3
52
2.8
ステッパ・モータ
0.7
52
1.4
ステッパ・モータ
62
0.3
7
7
52
2.8
ステッパ・モータ
DC/ステッパ・モータ
0.3
52
2.8
DC/ステッパ・モータ
0.3
52
2.8
DC/ステッパ・モータ
0.7
52
1.4
DC/ステッパ・モータ
0.7
52
1.4
DC/ステッパ・モータ
0.7
52
1.4
DC/ステッパ・モータ
品 名
L6474
L6460
SPI設定可能なステッピング & DCマルチモータ・ドライバ
L6208
高集積ステッピング・モータ・ドライバ
L6228
DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ
(PWM電流制御 & 減衰機能搭載)
ステッピング・モータ向け電流コントローラ
ステッピング・モータ・コントローラ
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ
L6206
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ
(診断機能内蔵)
L6207
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ
(PWM電流コントローラ)
L6226
L6227
DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ
DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ
(診断機能内蔵)
DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ
(PWM電流コントローラ内蔵)
ステッパ・モータ
シグナル・コンディショナ
ステッピング・モータ
L6225
ステッパ・モータ
EVAL6208
EVAL6470
EVAL6480H
3相ブラシレス・モータ
L6506
L297
L6205
高集積マイクロステッピング・モータ・ドライバ
単相AC誘導モータ
モーション・プロファイルを実装したマイコンにより、要求される高精度なタイミングを生成
してモータを駆動します。
このソリューションは、小型化と設定の自由度が同時に要求され
る場合に最適です。STSPINは、必要な外付け部品数を削減するとともに、STM32マイコンの
演算能力と柔軟なファームウェア方式により拡張性の高いソリューションです。
スイッチト・リラクタンス・モータ
力率補正回路
上位製品のL62x7はPWM電流制御が追加され、L62x8はステッピング用デコード・ロジック
が追加されています。
ユニバーサル・モータ
STは、ステッピング、DC、およびBLDC モータのあらゆる設計ニーズに対応する30種類以上
ブラシ付きDCモータ
パワー・ドライバ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
L6480/2はマイクロステッピングの革新を飛躍的に進める製品で、高価なDSPとアナログを1個のコントローラICで置き換えます。L6480/2
に集積されているデジタル・モーション・エンジンは、
システム・マイコンからSPI経由で簡単なコマンドを送信するだけで、加速、減速、速
マイクロコントローラ
コントローラ
パワー・スイッチ
低電圧パワーMOSFET
STのMOSFETポートフォリオは、ゲート電荷とオン抵抗を低く抑えて最大100Vまでの広範なブレークダウン電圧を提供するだけでなく、さら
に最先端のチップ・スケール・パッケージング技術を使用して実装されているため電力損失を増やすことなく電力密度の向上を達成してい
ます。
PowerFLAT 3.3x3.3
PowerFLAT 5x6 D.I.
特徴
• 極めて小さなオン抵抗
• 高いアバランシェ耐性
• 大電流能力
• 低い熱抵抗
• 薄型で高性能なパッケージ
3.7 mΩ 30 V
STL65DN3LLH5
STL23NS3LLH7
• PチャネルFETの駆動ステージを
簡易化(ブートストラップ回路が
不要)
極 性
BVDSS (V)
RDS(on) max
@ 10 V (mΩ)
ドレイン電流 (ID)
STL23NS3LLH7
Nチャネル
30
3.7
23
PowerFLAT 3.3X3.3
STL65DN3LLH5
デュアルNチャネル
30
6.5
19
PowerFLAT 5X6 D.I.
STL40DN3LLH5
デュアルNチャネル
30
18
11
PowerFLAT 5X6 D.I.
STL8DN10LF3
デュアルNチャネル
100
35
7.8
PowerFLAT 5X6 D.I.
品 名
16
• ブリッジ構成に適した低いQrrと
適度なソストネス特性
6.5 mΩ 30 V
max (A)
パッケージ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ・ソリューション
STのパワーMOSFETおよびIGBTゲート・ドライバには、高集積ハーフ・ブリッジ、シングルチャネルおよびマルチチャネルのローサイド・ゲー
ト・ドライバ、およびガルバニック絶縁デバイスがあります。STのMOSFET/IGBTドライバは最高レベルの機能集積を提供し、部品コストの削
減とアプリケーション・サイズの小型化に貢献するだけでなく、堅牢性やノイズ耐性の強化も実現します。
コントロール
ハーフブリッジ
パワー段
高電圧
ゲート・ドライバ
Vboot
PWM
マイコン
DSP
など
ロジック
制御
シグナル
ハイ
サイド
負荷
Hvbus
HVG
ハイ
サイド パワー
段出力
モータ
OUT
誘導負荷
容量性負荷
など
Vout
Vcc
ロー
サイド
GND
LVG
ロー
サイド
GND
ロー / ハイ
ボルテージ
ゲート
ドライバ
STDRIVEsmart
ガルバニック
絶縁
4kV ~ 6kV
ゲート・ドライバ
STDRIVEgap
多品種製品
ポートフォリオ
STM32マイコン用L6470モータ・ドライバ拡張ボード
L6470
システム・イン・パッケージ高集積マイクロステッピング・コントローラ & 10AパワーMOSFET
POWERSTEP01
高集積ステッピング・モータ・ドライバ
L6470
Discovery kit: L6470モータ・ドライバ用開発ツール
L6470
L6470H評価キット
L6470H
EVAL6470PD
L6470H大電力PowerSOパッケージ高集積ステッピング・モータ・ドライバ
L6470
EVAL6472H
L6472高集積ステッピング・モータ・ドライバ
L6472
Discovery kit: L6472モータ・ドライバ用開発ツール
L6472
EVAL6472PD
L6472大電力PowerSOパッケージ高集積ステッピング・モータ・ドライバ
L6472
EVAL6474H
L6474ステッピング・モータ・ドライバ
L6474
EVAL6474PD
L6474大電力PowerSOパッケージ・ステッピング・モータ・ドライバ
L6474
EVAL6480H
モーション・エンジン & SPI内蔵高集積マイクロステッピング・モータ・コントローラ
L6480H
EVAL6482H
モーション・エンジン & SPI内蔵高集積マイクロステッピング・モータ・コントローラ
L6482H
L6206PowerSOパッケージ DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6206
EVAL6206Q
デュアル・フルブリッジ
(プログラマブル過電流内蔵)
L6206Q
EVAL6207N
L6207N DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ(PWM電流コントローラ内蔵)
L6207
EVAL6207Q
PWM電流コントローラ内蔵デュアル・フルブリッジ
L6207Q
EVAL6208N
L6208バイポーラ・ステッピング・モータ用PowerDipパッケージDMOSドライバ評価ボード
L6208
EVAL6208PD
L6208バイポーラ・ステッピング・モータ用PowerSOパッケージDMOSドライバ評価ボード
L6208
EVAL6208Q
L6208Qステッピング・モータ評価ボード
L6208Q
EVAL6225PD
L6225 DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6225
EVAL6226QR
L6226Qデュアル・フルブリッジ・ドライバ
L6226Q
EVAL6227PD
L6227 PWM電流コントローラ内蔵DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ
L6227
EVAL6227QR
L6227Qモータ制御アプリケーション向けデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6227Q
EVAL6228QR
L6228Qステッピング用PWM電流制御 & 変換内蔵
デュアル・フルブリッジ・ドライバ・リファレンス・デザイン・ボード
L6228Q
EVLPOWERSTEP01
EVAL6470H
EVAL6470H-DISC
STEVAL-IKM001V1
EVAL6472H-DISC
EVAL6206PD
注記 1. 2016年第1四半期提供開始予定
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
X-NUCLEO-IHM02A11
マイクロコントローラ
L6474PD
力率補正回路
STM32Nucleo用L6474ステッピング・モータ・ドライバ拡張ボード
スイッチト・リラクタンス・モータ
X-NUCLEO-IHM01A1
単相AC誘導モータ
主な製品
ユニバーサル・モータ
特 徴
ブラシ付きDCモータ
品 名
ステッピング・モータ
STは、STの製品とソリューションの包括的な評価を可能にし開発期間を短縮するさまざまな評価ボードを用意しています。
3相ブラシレス・モータ
評価ツール
ブラシ付きDCモータ
概要
18
ブラシ付きDCモータは内部で整流を行うモータで、直流電源で動作するよう設計されています。従来のバッテリ駆動式をはじめとした多
数の低電圧アプリケーションで使用され、出力は数Wから数馬力まで幅広くあります。
一方向の回転のみが必要な場合は、PWMによるシングル・スイッチ・トポロジを使用することでモータに印加する電圧を変化させ、モータ
の速度を制御することができます。
位置制御が要求される場合や双方向の回
通信
転が必要な場合
(自動車のウィンドウなど)
インタフェース
M
は、PWM制御によるフルHブリッジが使用
されます。
低い出力レベル向けに、STは、ゲート・ドラ
イバ、パワー・トランジスタ、
プロテクション
制御
機能、
さらにはDC-DCコンバータまで組
ドライバ
ユニット
み込んだものなど、機能の集積レベルを段
階的に選択できる広範なモノリシック・モー
電流
タ・ドライバを提供しています。高出力モー
センス
シグナル
補助
タ向けとして、STのポートフォリオにはディ
コンディショナ
電源
スクリートのMOSFETとIGBT、および高
電圧ゲート・ドライバが含まれており、
シス
シングル・スイッチ・トポロジ
テムに必要なHブリッジを実装できます。
STM8Sシリーズなどの汎用8bitマイコンを使用してこれらの駆動機能を実装できます(1)。
シグナル
コンディショナ
M
通信
インタフェース
モノリシック・モータ・ドライバ
モータ
制御ロジック
制御
ユニット
補助
電源
シグナル
コンディショナ
電流センス
フルブリッジ・トポロジ
注記 1. 詳細についてはマイクロコントローラの章(p.40)
をご参照ください。
STSPINモータ・ドライバIC
STのDCモータ・ドライバは、制御ロジックとパワー段をワンチップに集積し、コスト・パフォ
ーマンスに優れた信頼性の高いソリューションです。
STSPINファミリは、ステッパ、DC、BLDCモータに対応しています。このファミリは、パワー
MOSFETとゲート・ドライバをプロテクション機能一式とともにワン・チップに集積して部品
点数を削減するL62x5とL62x6 から、PWM電流制御を内蔵したL62x7までを含みます。
特徴
• 小型のQFNと1C/W Rthj-cを特徴と
するPowerSOなど、
スペースの制
約と熱的要件の両方に対応する
複数のパッケージ・オプション
パワー段には、駆動電流2.8AのL620xファミリと、1.4AのL622xファミリの2種類の選択肢が
あります。
どちらも4種類のパッケージ(SO、PowerSO、DIP、
より小型のQFN)
で提供され、組立
てと電力処理に関するあらゆる要件に対応します。
• 広範なツール・セットにより開発
を簡易化
STSPINデバイスをベースとするモータ制御アーキテクチャの堅牢性の高さは、各ドライバ
に搭載された完全なプロテクション機能一式により保証されます。
プロテクション機能に
は、
クロス・コンダクション保護、サーマル・シャットダウン、低電圧ロック・アウト、外付けの
シャント抵抗を不要にする非消費的な過電流保護が含まれます。
• 堅牢で完全組込型の保護機能に
より、外付け部品数、
コスト、およ
び複雑性を低減
• 広範な診断機能
• 広い動作電圧、電流、および温
度範囲
電源電圧
出力電流
max (V)
RMS max (A)
0.3
48
1
PDIP-18
0.3
48
1
DMOSフルブリッジ・ドライバ
MW-11L
0.3
48
1
L6205
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ
PDIP-20/PowerSO-20/SO-20
0.3
52
2.8
L6206
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ(診断機能内蔵)
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-48 7x7x1.0
0.3
52
2.8
L6207
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ
(PWM電流コントローラ)
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-48 7x7x1.0
0.3
52
2.8
L6225
DMOSフルブリッジ・ドライバ
PDIP-20/PowerSO-20/SO-20
0.7
52
1.4
L6226
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ(診断機能内蔵)
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-32 5x5x1.0
0.7
52
1.4
L6227
デュアルDMOSフルブリッジ・ドライバ
(PWM電流コントローラ)
PDIP-24.3/PowerSO-36/SO-24/
VFQFPN-32 5x5x1.0
0.7
52
1.4
L298
デュアル・フルブリッジ・ドライバ
MW-15L/PowerSO-20
-
36
2
L293D
デュアル・フルブリッジ・ドライバ(ダイオード & 熱保護)
+ プッシュプル4チャネル・ドライバ(ダイオード内蔵)
PDIP-16/SO-20
-
36
0.6
L293E
プッシュプル4チャネル・ドライバ
PDIP-20
-
36
1
L293B
プッシュプル4チャネル・ドライバ
PDIP-16
-
36
1
L2293Q
デュアル・ブリッジ・ドライバ(熱保護内蔵)
VFQFPN-32 5x5x1.0
-
36
0.6
説 明
パッケージ
RDS(on) (Ω)
L6201
DMOSフルブリッジ・ドライバ
PowerSO-20/SO-20
L6202
DMOSフルブリッジ・ドライバ
L6203
品 名
19
パワー・スイッチ
パワーMOSFET
ブラシ付きDCモータ向けに、STのMOSFETポートフォリオは最大250Vまでの幅広いブレークダウン電圧を提供し、
ゲート電荷とオン抵抗を低
く抑えるとともに、優れたソース-ドレイン間ダイオード性能を備えることで電力損失を抑制しています。
さらに、高いアバランシェ耐性と組込
みのツェナー・ダイオードによるゲート-ソース間およびゲート-ドレイン間クランプにより、
デバイスの堅牢性と信頼性を高めています。
H2PAK
TO220
DPAK
PowerFLAT 5x6
特徴
• 極めて小さなオン抵抗
• 高いアバランシェ耐性
• 大電流能力
• 低い熱抵抗
• ブリッジ構成に適した低Qrrと適度
なソフトネス特性
2.7 mΩ 100 V
2.2 mΩ 80 V
3.3 mΩ 30 V
21/30 mΩ 30 V
STP310N10F7
STH270N8F7-2
STD150NS3LLH7
STL40C30H3LL
極 性
BVDss
RDS(on) max
@ 10 V (mΩ)
ドレイン電流
Nチャネル
30
3.3
80
DPA
STD90NS3LLH7
Nチャネル
30
4.2
60
DPAK/TO220
STP180NS04ZC
Nチャネル
33
4.2
120
TO220
クランプ
STP90NS04ZC
Nチャネル
33
6
80
TO220
クランプ
STP70NS04ZC
Nチャネル
33
10
80
TO220
クランプ
品 名
STD150NS3LLH71
1
20
• PチャネルFETの駆動ステージを
簡易化(ブートストラップ回路が
不要)
(ID) max (A)
パッケージ
2
ST*160N4LF6
Nチャネル
40
3.2
120
TO220/H PAK
ST*360N4F6
Nチャネル
40
1.8
120
TO220/H2PAK/I2PAK
STP110N55F6
Nチャネル
55
5.2
110
TO220
ST*220N6F7
Nチャネル
60
2.4
180
TO220/H2PAK
ST*310N10F7
Nチャネル
100
2.7
120
TO220/H2PAK
STP10P6F6
Pチャネル
60
180
10
D2PAK/TO220
Nチャネル & Pチャネル
30
21/30
40/30
PowerFLAT 5X6 D.I.
STL40C30H3LL
注記 1. 2016年第1四半期提供開始予定
備 考
相互補完
マイコン
DSP
など
HVG
ハイ
サイド パワー
段出力
モータ
OUT
誘導負荷
容量性負荷
など
Vout
Vcc
ロー
サイド
GND
STDRIVEsmart
LVG
STDRIVEgap
多品種製品
ポートフォリオ
ロー
サイド
GND
評価ツール
STは、STの製品とソリューションの包括的な評価を可能にし、開発期間を短縮するさまざまな評価ボードを用意しています。
品 名
説 明
主な製品
EVAL6205N
L6205 DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6205
EVAL6206N
L6206 PowerDIPパッケージDMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6206
EVAL6206PD
L6206 PowerSOパッケージDMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6206
EVAL6206Q
デュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
(プログラム可能な過電流保護内蔵)
L6206Q
EVAL6207N
PWM電流コントローラ内蔵L6207N DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6207
EVAL6207Q
PWM電流コントローラ内蔵デュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6207Q
EVAL6208N
バイポーラ・ステッピング・モータ用L6208 PowerDipパッケージDMOSドライバ評価ボード
L6208
EVAL6208PD
バイポーラ・ステッピング・モータ用L6208 PowerSOパッケージDMOSドライバ評価ボード
L6208
EVAL6208Q
L6208Qステッピング・モータ・ドライバ評価ボード
L6208Q
EVAL6225PD
L6225 DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6225
EVAL6226QR
L6226Qデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6226Q
EVAL6227PD
L6227 PWM電流コントローラ内蔵DMOSデュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6227
EVAL6227QR
L6227Q モータ制御アプリケーション用デュアル・フルブリッジ・ドライバ評価ボード
L6227Q
EVAL6228QR
ステッピング用PWM電流コントローラ &
トランスレータ内蔵L6228Qデュアル・フルブリッジ・ドライバ・リファレンス・デザイン・ボード
L6228Q
EVAL6393FB
L6393高電圧ゲート・ドライバ・リファレンス・デザイン・ボード
L6393
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
4kV ~ 6kV
ゲート・ドライバ
マイクロコントローラ
ハイ
サイド
Hvbus
ガルバニック
絶縁
力率補正回路
PWM
ロジック
制御
シグナル
ロー / ハイ
ボルテージ
ゲート
ドライバ
スイッチト・リラクタンス・モータ
Vboot
負荷
単相AC誘導モータ
ハーフブリッジ
パワー段
高電圧
ゲート・ドライバ
ユニバーサル・モータ
コントロール
ブラシ付きDCモータ
減とアプリケーション・サイズの小型化に貢献するだけでなく、堅牢性やノイズ耐性の強化も実現します。
ステッピング・モータ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ・ソリューション
STのパワーMOSFETおよびIGBTゲート・ドライバには、高集積ハーフ・ブリッジ、シングルチャネルおよびマルチチャネルのローサイド・ゲー
ト・ドライバ、およびガルバニック絶縁デバイスがあります。STのMOSFET/IGBTドライバは最高レベルの機能集積を提供し、部品コストの削
3相ブラシレス・モータ
ゲート・ドライバIC
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
マイクロコントローラ
主要ボード
EVAL6393FB : 2個のL6393により制御されるフル・ブリッジ・パワー段
Vsupply: 12 V ÷ 600 V
Vs
特徴
電流方向 &
電流基準しきい値
L6393
負荷
L6393
• スタンドアロンのソリューション
• 電流の方向とピークをPhase/
Brake入力および内蔵コンパレ
ータにより制御
• マイコンや追加の回路が不要
• 部品コストの節約
• 低部品数
• 最小の実装面積
• 非常に高い柔軟性
• 優れたEMI性能
ステッピング・モータ
ステッピング・モータ
Brushed DC motors
ユニバーサル・モータ
単相AC誘導モータ
スイッチト・リラクタンス・モータ
力率補正回路
• フル・ブリッジ評価ボード
4.3 cm
EVAL6393FB
4.5 cm
ユニバーサル・モータ
高周波数PWMモータ
パルス幅変調(PWM)方式(別名チョッパ・ドライブ)は、モータに印加する電圧を調整するために使用されます。パルス・デューティ比の変
化により、モータにかかる有効電圧を変えることができます。位相角度ドライブと比べて、チョッパ・ドライブには、入力整流器(AC商用電源
の場合)
、パワー・スイッチ、およびスイッチ・オフ時のモータ電流フリー・ホイールのための高速パワー・ダイオードを搭載した複雑なパワ
ー段が必要です。位相角度変調に対するPWM変調の利点は、高い効率、低い音響ノイズ、および優れたEMC特性ですが、
ブラシの寿命をよ
り長く保つことができるようになる可能性もあります。
低周波数DCモータ
DC電圧をモータに印加すると、渦電流による鉄損失が低減します。ユニバーサル・モータの効率を向上させるため、DC制御を実装する最
も簡易な方法は、
ダイオード・ブリッジ内でモータと直列にトライアックを使用することです。その場合も、低コストのダイアック回路または
ローエンドのマイコンを使用して、位相制御によるモータ速度の制御を実現します。
このアプリケーション回路では、
トライアック電流の減衰速度は主電源のスプリアス・インダクタのみにより制限されるため、ACスイッチと
直列にインダクタを追加する必要があります。非常に高い(di/dt)パラメータを持つACスイッチを使用することにより、
このインダクタのサイ
ズを大幅に削減できます。PWMドライブ制御において、過電圧に対する堅牢性の向上、
より高い過電流能力、および高周波数のデバイス・
スイッチングによるEMIノイズの低減を提供します。
Umot (モータ電圧)
シグナル
コンディショナ
通信
インタフェース
制御
ユニット
t
Imot (モータ電圧)
補助
電源
t
ゼロ交差
検知
速度センス
ユニバーサル・モータ・ドライバ(位相制御)
高周波PWM
通信
インタフェース
M
制御
ユニット
補助
電源
ドライバ
シグナル
コンディショナ
電流
センス
速度センス
23
主な製品
トライアック / ACSTM / ACST ファミリ
STは、最大定格電圧1200V、最大定格電流100A、超小型表面実装型から高電力損失の絶縁型や非絶縁型まで幅広いパッケージに封止さ
れたサイリスタとACスイッチを提供しています。
ACスイッチ・シリーズの最新製品は、SOT223パッケージより小型で、0.8Aクラスのデバイスを対象としたSMB-Flatパッケージを特徴として
います。SMB-Flatは、SOT223パッケージとPCB設計を互換できるため、生産上の柔軟性を高めることが可能です。
トライアック
STのトライアックのポートフォリオには、汎用スタンダード構成で最大定格電圧800V、最大RMSオン電流40Aのデバイスや、Snubberless™
テクノロジーによる高整流Tシリーズ、過酷な環境での使用に適した高温対応3象限トライアック
(Hシリーズ)などがあります。
これらの製品
は、家電製品アプリケーションに使用されるユニバーサルおよび誘導モータ・ドライバに最適で、誘導負荷を駆動する場合の厳しい突入条
件に対応するために、定格電流の3倍でのスイッチ・オフが可能です。
特徴
• 堅牢性と信頼性
• 広い電圧範囲と電流範囲
• 充実したポートフォリオ
• 標準トライアック
• スイッチ・オフ機能を強化した誘導負荷用のSnubberlessTMトライアック
• 高温環境に対応した高温対応Tシリーズ
24
品 名
パッケージ
T435T-600FP
TO220AB-FP
T635T
Tシリーズ T8T
T12T
TO220AB-Insulated(2500V)
TO220AB-FP
TO220AB
T16T
品 名
パッケージ
電流定格
(ARMS)
非反復サージ
ピーク定格電流 (A)
4
30
6
45
8
60
12
90 ~ 100
16
120
電流定格
繰返しピーク
オフ電圧 (V)
動作温度
Tj max (°
C)
IGATE
(mA)
35
T435T-600FP
T435T-600FP
(600Vのみ)
(125°
Cのみ)
(ARMS)
非反復サージ
ピーク定格電流 (A)
VDRM / VRRM
(V)
動作温度
Tj max (°
C)
10(ロジック・レベル)3象限
20/35(SnubberlessTM)3象限
25(スタンダード)4象限
IGATE
(mA)
T410H
TO220
4
40
10
T610H
TO220
6
60
10
8
80
10
100
10
35
50
12
120
T16**H
16
160
T20**H
20
200
30
270
T8**H
T10**H
Hシリーズ
T12**H
T30**H
2
TO220/D PAK/TO220I
TO220/TO220I
600
150
35
50
電流定格
パッケージ
(ARMS)
非反復サージ
ピーク定格電流 (A)
繰返しピーク
オフ電圧 (V)
動作温度
Tj max (°
C)
ACST2
DPAK/TO220FPAB
2
8
ACST4
DPAK/TO220FPAB
4
30
ACST6
D2PAK/TO220AB/TO220FPAB
6
45
ACST8
D2PAK/TO220AB/TO220FPAB
8
80
ACST10
DPAK/TO220FPAB
10
100
700
125
10 / 35
ACST12
D2PAK/TO220AB
12
120
700
125
10 / 35
TO220FPAB
16
140
800
150
35
SO-20
0.2
7.3
600
125
5
SO-8/TO92
0.2
7.3
600
125
5
ACS108
SOT223/TO92
0.8
13.7
800
125
10
ACS110
SOT223
1
8
700
125
10
ACS120
DPAK/TO220AB/TO220FPAB
2
20
700
125
10
ACST1035-8FP
TO220FPAB
10
90
800
150
35
ACST1235-8FP
TO220FPAB
12
100
800
150
35
ACST1635-8FP
ACS302
ACS102-6T
10
800
10 / 35
125
10
30
評価ツール
オーダー・コード
説 明
技術資料
STEVAL-IHM029V2
ユニバーサル・モータ制御アプリケーション用評価ボード
(高温接合Triac & STM8Sマイコン)
UM0922
STEVAL-IHM041V1
米国仕様ユニバーサル・モータ制御アプリケーション用評価ボード
(高温接合Triac & STM8Sマイコン)
UM1559
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
シグナル・コンディショナ
IGATE
(mA)
マイクロコントローラ
品 名
• 内蔵ESD保護機能により、外付け
回路が不要でIEC 61000-4-4およ
び4-5規格に適合
力率補正回路
• 低いゲート・トリガ電流によりマイ
コンとの直接接続が可能
スイッチト・リラクタンス・モータ
非常に高いスイッチ・オフ機能を維持しながら、ロジック・レベルのゲート信号に対応する
ため、マイコンによる直接駆動が可能です。偶発的な過渡事象に対する過電圧保護を内蔵
しているため、外付けのMOV保護が不要で、IEC 61000-4-4および4-5規格で定義されたシ
ステムの安全性と過渡電圧やサージ電圧に対する耐性を実現します。ACSTシリーズは現在
2A ~ 16Aまで電流範囲が拡張され、TO220ABおよびTO220FPパッケージに封止されて提
供されます。ACSシリーズも800Vに拡張され、ゲート・トリガ感度はより低い5mAに抑えられ
ています。
単相AC誘導モータ
• 高いスイッチ・オフ能力
ユニバーサル・モータ
て、家電製品や産業制御アプリケーションに特化して開発されたスイッチです。
ブラシ付きDCモータ
特徴
ステッピング・モータ
STのACS™およびACSTデバイスは、革新的な特定用途向け(ASD)デバイス技術を使用し
3相ブラシレス・モータ
ACSTM およびACST
単相AC誘導モータ
概要
モータ制御分野で豊富な実績と経験を持つSTは、世界的リーダーとして幅広い製品ラインアップを擁しています。単相誘導モータの制御
用に、革新的な製品や新しいトポロジ、
トライアックやサイリスタ、ACスイッチ等の最新技術による堅牢なデバイスを組み合わせて提案す
ることができます。
速度制御マイコン
Umot (モータ電圧)
通信
インタフェース
シグナル
コンディショナ
電流センス
t
ゼロ交差
検知
Imot (モータ電圧)
制御
ユニット
26
t
トルク
電圧増加
補助
電源
負荷
速度
M
主な製品
トライアック / ACSTM / ACSTファミリ
STは、最大定格電圧1200V、最大定格電流100Aで、超小型表面実装型から高電力損失の絶縁型や非絶縁型まで幅広いパッケージに封止
されたサイリスタとACスイッチを提供しています。
ACスイッチ・シリーズの最新製品は、SOT223パッケージより小型で0.8Aクラスのデバイスを対象としたSMB-Flatパッケージを特徴としてい
ます。SMB-Flatは、SOT223パッケージとPCB設計を互換できるため、生産上の柔軟性を高めることが可能です。
トライアック
STのトライアックのポートフォリオには、汎用スタンダード構成で最大定格電圧800V、最大RMSオン電流40Aのデバイスや、SnubberlessTM
テクノロジーによる高整流Tシリーズ、過酷な環境での使用に適した高温対応3象限トライアック
(Hシリーズ)などがあります。
これらの製品
は、家電製品アプリケーションに使用されるユニバーサルおよび誘導モータ・ドライバに最適で、誘導負荷を駆動する場合の厳しい突入条
件に対応するために、定格電流での3倍でのスイッチ・オフが可能です。
特徴
• 堅牢性と信頼性
• 広い電圧範囲と電流範囲
• 充実したポートフォリオ
• 標準トライアック
• スイッチ・オフ機能を強化した誘導負荷用のSnubberlessTMトライアック
• 高温環境に対応した高温対応Tシリーズ
パッケージ
T435T-600FP
TO220AB-FP
T635T
Tシリーズ T8T
T12T
TO220AB-Insulated(2500V)
TO220AB-FP
TO220AB
T16T
品 名
パッケージ
非反復サージ
ピーク定格電流 (A)
繰返しピーク
オフ電圧 (V)
Tj max (°
C)
IGATE
(mA)
4
30
600
125
35
6
45
800
150
8
60
800
150
12
90 ~ 100
800
150
16
120
800
150
電流定格
(ARMS)
非反復サージ
ピーク定格電流 (A)
VDRM / VRRM
(V)
動作温度
動作温度
C)
Tj max (°
10(ロジック・レベル)3象限
20/35(SnubberlessTM)3象限
25(スタンダード)4象限
IGATE
(mA)
T410H
TO220
4
40
10
T610H
TO220
6
60
10
8
80
10
100
10
35
50
12
120
T16**H
16
160
T20**H
20
200
30
270
T8**H
T10**H
高温Triac
(ARMS)
電流定格
品 名
T12**H
T30**H
TO220
D2PAK
TO220I
TO220
TO220I
600
150
35
50
27
ACSTMおよびACST
STのACS™およびACSTデバイスは、革新的な特定用途向け(ASD)デバイス技術を使用し
特徴
て、家電製品や産業制御アプリケーションに特化して開発されたスイッチです。
• 高いスイッチ・オフ能力
非常に高いスイッチ・オフ機能を維持しながら、ロジック・レベルのゲート信号に対応する
ため、マイコンによる直接駆動が可能です。偶発的な過渡事象に対する過電圧保護を内
蔵しているため、外付けのMOV保護が不要で、IEC 61000-4-4および4-5規格で定義された
システムの安全性と過渡電圧やサージ電圧耐性を実現します。ACSTシリーズは現在2A ~
16Aまで電流範囲が拡張され、TO220ABおよびTO220FPパッケージに封止されて提供され
ます。ACSシリーズも800Vに拡張され、ゲート・トリガ感度はより低い5mAに抑えられていま
す。
• 低いゲート・トリガ電流によりマイ
コンとの直接接続が可能
IGATE
(mA)
パッケージ
10
DPAK/TO220FPAB
10 / 35
DPAK/TO220FPAB
10
D2PAK/TO220AB/TO220FPAB
30
D2PAK/TO220AB/TO220FPAB
125
10 / 35
TO220AB/TO220FPAB
700
125
10 / 35
D2PAK/TO220AB
140
800
150
35
TO220FPAB
0.2
7.3
600
125
5
SO-20
ACS102-6T
0.2
7.3
600
125
5
SO-8/TO92
ACS108
0.8
13.7
800
125
10
SOT223/TO92
ACS110
1
8
700
125
10
SOT223
ACS120
2
20
700
125
10
DPAK/TO220AB/TO220FPAB
ACST1035-8FP
10
90
800
150
35
TO220FPAB
ACST1235-8FP
12
100
800
150
35
TO220FPAB
電流定格
(ARMS)
非反復サージ
ピーク定格電流 (A)
ACST2
2
8
ACST4
4
30
ACST6
6
45
ACST8
8
80
ACST10
10
100
700
ACST12
12
120
ACST1635-8FP
16
ACS302-6T
品 名
28
• 内蔵ESD保護機能により、外付け
回路不要でIEC 61000-4-4および
4-5規格に適合
繰返しピーク
オフ電圧 (V)
800
動作温度
Tj max (°
C)
125
• オプションで調整された逆並列ダ
イオードを同一パッケージに実装
することにより電力損失の改善と
最良の温度管理を実現
• VCE(SAT)の負の温度ディレーティング
• 数種類のパッケージ選択
ICN コレクタ電流
max @ 100 °
C (A)
VCE(SAT)
([email protected] = 25°
C) (V)
短絡耐量
パッケージ
STG*5H60(D)F
5
1.50
○
D2PAK/DPAK/TO220FP/TO220
STG*7H60(D)F
7
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*10H60(D)F
10
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*15H60(D)F
15
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*20H60(D)F
20
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220/TO247
コレクタ・エミッタ
電圧 max (V)
600
品 名
ダイオードおよび整流器
STの超高速ダイオードは、300V ~ 1200Vの電圧範囲で、様々なVf/trr およびQrr/Sファクタの
トレード・オフを備えているため、単相AC誘導モータ用の高周波数ACチョッピング・トポロ
ジを含むあらゆるアプリケーションに最高の性能を提供します。Turboswitch™ダイオード
は、順方向電圧降下を低く抑えながら超高速リカバリ特性を達成します。
ダイオードとトラ
ンジスタの両方のターン・オン時の損失を大幅に低減します。
特徴
• 電流範囲 : 最大200A
• 薄型PowerFLAT™パッケージ
• 様々なVf/trrのトレード・オフを各
種パッケージで提供
すべてのST製品は、
リーク電流を抑制したことにより最大175°
Cの接合部動作温度までの
定格となっています。薄型のPowerFLAT™パッケージでも提供可能です。
シグナル・コンディショナ
• 広い電圧範囲 : 300V ~ 1200V
単相AC誘導モータ
また、非常に低い飽和電圧(わずか1.6V)
と最小のコレクタ電流ターン・オフ、最大175°
Cの
接合部動作温度が特徴です。
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
• 短絡に対する耐性
マイクロコントローラ
• 低いVCE(SAT)による導通損失の低減
導通損失とスイッチング損失の間で最適なバランスを提供する600V対応のHシリーズは、
高いスイッチング周波数の効率を最大化します。
力率補正回路
特徴
STは、先進的なST独自のトレンチゲート・フィールドストップ構造を使って開発した新しい
IGBTファミリをリリースしました。
スイッチト・リラクタンス・モータ
IGBT
400V
1.8
60
0.4
TO220AC
1
120
0.3
PowerFLAT™ 5 x 6
(V)
max(@If)
8
8
パッケージ
30
1.4
63
0.4
D2PAK/TO247
8
1.5
148
0.4
D2PAK/TO220AC/TO220AC ins
20
1.7
225
0.3
D2PAK/TO220AC/DO247/TO220FPAC
30
1.45
525
0.4
D2PAK/TO220AC/DO247/DOP3 Ins
STTH5R06
5
2.9
110
0.35
D2PAK/TO220AC/DO247/TO220FPAC
STTH5R06DJF
5
1.2
180
0.5
PowerFLAT™ 5 x 6
STTH8R04
超高速整流 STTH20R04
ダイオード STTH30R04
超高速整流
ダイオード STTH12R06
8
2.9
150
0.3
D2PAK/TO220AC/TO220AC Ins/
I2PAK/TO220FPAC
12
2.9
180
0.2
D2PAK/TO220AC
STTH15R06
15
2.9
220
0.15
TO220AC/TO220FPAC
STTH30R06
30
1.85
1000
0.37
DO247/DOP3 Ins
600V
STTH8R06
注記 1. 試験条件についてはデータシートをご覧ください
ブラシ付きDCモータ
STTH8R03
S factor
typ
順電圧
max (A)
ステッピング・モータ
300V
超高速整流 STTH8R03DJF
ダイオード STTH30R03
逆回復電荷1
(Qrr)typ(nC)
平均整流電流
3相ブラシレス・モータ
品 名
ユニバーサル・モータ
• 接合部動作温度 : 175°
C
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
マイクロコントローラ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ・ソリューション
STのパワーMOSFETおよびIGBTゲート・ドライバには、高集積ハーフ・ブリッジ、シングルチャネルおよびマルチチャネルのローサイド・ゲー
ト・ドライバ、およびガルバニック絶縁デバイスがあります。STのMOSFET/IGBTドライバは最高レベルの機能集積を提供し、部品コストの削
減とアプリケーション・サイズの小型化に貢献するだけでなく、堅牢性やノイズ耐性の強化も実現します。
Vboot
PWM
ロジック
制御
シグナル
マイコン
DSP
スイッチト・リラクタンス・モータ
力率補正回路
など
単相AC誘導モータ
ユニバーサル・モータ
Brushed DC motors
ステッピング・モータ
ハイ
サイド
負荷
Hvbus
HVG
ハイ
サイド パワー
段出力
モータ
OUT
GND
ロー / ハイ
ボルテージ
ゲート
ドライバ
STDRIVEsmart
誘導負荷
容量性負荷
など
Vout
Vcc
ロー
サイド
LVG
ガルバニック
絶縁
4kV ~ 6kV
ゲート・ドライバ
STDRIVEgap
多品種製品
ポートフォリオ
ロー
サイド
GND
評価ツール
STは、STの製品とソリューションの包括的な評価を可能にし、開発期間を短縮するさまざまな評価ボードを用意しています。
オーダー・コード
ステッピング・モータ
ハーフブリッジ
パワー段
高電圧
ゲート・ドライバ
コントロール
説 明
技術資料
STEVAL-IHT001V2
ACスイッチ & STM8Sマイコン・ベース温度調整キット
UM1542
STEVAL-IHT007V1
STM8S-Discovery kit用ACSベース評価ボード
UM1494
STEVAL-IHM029V2
ユニバーサル・モータ制御用評価ボード
UM0922
STEVAL-IHM041V1
STM8マイコン & Triacベース速度制御内蔵ユニバーサル・モータ・ドライバ(米国仕様)
UM1559
スイッチト・リラクタンス・モータ
概要
スイッチト・リラクタンス・モータは、主に牽引ポンプ、産業用ポンプ、車載用ポンプや家電製品(掃除機や洗濯機)
で使用されています。構
造はステッピング・モータに似ていますが、
スイッチト・リラクタンス・モータの方が磁極数が少なくなります。構造はシンプルですが、外付
けで電子整流回路が必要です。
非対称ハーフ・ブリッジPWM駆動は、モータ機能の特性を最大限に引き出します。独立した電流ループが各モータ位相に実装されてお
り、
より高速化を実現するための位相電流のオーバラップが可能になります。駆動には、2 x n個のパワースイッチが必要です
(nはモータ
位相の数)。
簡易型非対称ハーフ・ブリッジPWM駆動トポロジは、n + 1個のパワー・スイッチしか必要とせず、中速度の動作に最適です。
STは、両方のトポロジ構成に適切に対応する専用製品を開発しています。一般にSTM8Sシリーズなどの汎用8bitマイコンを使用してスイ
ッチト・リラクタンス・モータを駆動できますが、
より高いパフォーマンスを実現するためにはエントリ・レベルのSTM32マイコンの方が適
している場合もあります。
31
電流
センス
補助
電源
通信
インタフェース
シグナル
コンディショナ
ドライバ
ドライバ
制御ユニット
非対称ハーフブリッジPWMドライバ
ドライバ
シグナル
コンディショナ
主な製品
パワー・スイッチ
特徴
IGBT
• 低いVCE(SAT)による導通損失の低減
STは、ブレークダウン電圧が最大650VのIGBTを提供しています。
• 温度上昇に対するスイッチ・オフ・
エネルギー拡散を改善してスイッ
チング損失を低減
これらのIGBTは、先進的なST独自のトレンチゲート・フィールドストップ構造を使って開発
されています。
• オプションで調整された逆並列ダ
イオードを同一パッケージに実装
し電力損失の改善と最良の温度
管理を実現
これらのシリーズは、非常に低い飽和電圧と、最小のコレクタ電流ターン・オフ、最大175°C
の接合部動作温度が特徴です。
導通損失とスイッチング損失の間で最適なバランスを提供する600V対応のHシリーズは、
中 ~ 高周波数のインバータの効率を最大化します。
• VCE(SAT)の負の温度ディレーティング
650V対応のMシリーズは、低損失と高い短絡耐性が必須となる産業用モータ・ドライブ・シ
• 複数のパッケージ選択
ステムの効率を最大化するための最適な性能のバランスを提供します
コレクタ
エミッタ電圧
ICN コレクタ電流
max @ 100 °
C (A)
(ICN @Tj=25°
C)(V)
STG*5H60(D)F
5
STG*7H60(D)F
品 名
600
32
VCE(SAT)
短絡耐量
パッケージ
1.45
○
D2PAK/DPAK/TO220FP/TO220
7
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*10H60(D)F
10
1.50
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*15H60(D)F
15
1.60
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*20H60(D)F
20
1.60
○
D2PAK/TO220FP/TO220/TO247
STG*4M65DF21
4
1.5
○
D2PAK/DPAK/TO220FP/TO220
STG*6M65DF21
6
1.5
○
D2PAK/DPAK/TO220FP/TO220
STG*10M65DF2
10
1.55
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*15M65DF21
15
1.55
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*20M65DF21
20
1.55
○
D2PAK/TO220FP/TO220
STG*30M65DF2
30
1.65
○
D2PAK/TO220FP/TO220/TO247LL
max (V)
650
注記 1. 2016年第1四半期提供予定
のトレード・オフを備えているため、
あらゆるアプリケーションに最高の性能を提供しま
す。TurboswitchTMダイオードは、順方向電圧降下を低く抑えながら超高速リカバリ特性を達
成します。
ダイオードとトランジスタの両方のターン・オン時の損失を大幅に低減します。
• 広い電圧範囲 : 300V ~ 1200V
• 電流範囲 : 最大200A
• 薄型PowerFLATTMパッケージ
すべてのST製品は、
リーク電流を抑制したことにより最大175°
Cの接合部動作温度までの
定格となっています。
• 様々なVF /Trrのトレード・オフを各
種パッケージで提供
薄型のPowerFLATTMパッケージでも提供可能です。
8
1.8
60
0.4
TO220AC
8
1
120
0.3
PowerFLAT™ 5 x 6
STTH30R03
30
1.4
63
0.4
D2PAK/TO247
STTH8R04
8
1.5
148
0.4
D2PAK/TO220AC/TO220AC Ins
20
1.7
225
0.3
D2PAK/TO220AC/DO247/TO220FPAC
STTH30R04
30
1.45
525
0.4
D2PAK/TO220AC/DO247/DOP3 Ins
STTH5R06
5
2.9
110
0.35
D2PAK/TO220AC/DPAK//TO220FPAC
STTH5R06DJF
5
1.2
180
0.5
STTH8R03
300V
超高速整流 STTH8R03DJF
ダイオード
400V
超高速整流 STTH20R04
ダイオード
PowerFLAT™ 5 x 6
2
600V
STTH8R06
8
2.9
150
0.3
超高速整流
ダイオード
D PAK/TO220AC/TO220AC Ins/
I2PAK/TO220FPAC
STTH12R06
12
2.9
180
0.2
D2PAK/TO220AC
STTH15R06
15
2.9
220
0.15
TO220AC/TO220FPAC
STTH30R06
30
1.85
1000
0.37
DO247/DOP3 Ins
注記 1. 試験条件についてはデータシートをご覧ください
スイッチト・リラクタンス・モータ
パッケージ
単相AC誘導モータ
S factor typ
ユニバーサル・モータ
逆回復電荷1
(Qrr)typ(nC)
ブラシ付きDCモータ
(V)
max(@If)
ステッピング・モータ
順電圧
max (A)
3相ブラシレス・モータ
平均整流電流
品 名
力率補正回路
マイクロコントローラ
• 接合部動作温度 : 175°
C
シグナル・コンディショナ
特徴
STの超高速ダイオードは300V ~ 1200Vの電圧範囲で、様々なVF/TrrおよびQrr /Sファクタ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
ダイオードおよび整流器
力率補正回路(PFC)
概要
STは、モータ制御アプリケーションの力率補正に使用される2種類の主なトポロジ用に製品を提供しています。
シングル・ステージ・ブースト・コンバータは、最もよく使用されるPFCトポロジです。STのポートフォリオは、高集積PFCコントローラと外
付けのパワー・スイッチを使用するソリューションと、マイコンとゲート・ドライバによるパワー・スイッチ作動によってPFC制御を実行する
トポロジとの両方をサポートしています。
2kWを超える場合は、インタリーブ式PFCの方が便利な場合があります。部品数は増えますが、放熱性の向上とシリコン・デバイスの小型
化が可能で、バス・コンデンサの入力電流リップルとRMS電流を抑制し、最終的にフィルタ・サイズの小型化に貢献します。
AC
AC
PFCコントローラ
出力
出力
34
シングル・ブースト・コンバータPFC
2相インタリーブPFC
主な製品
パワー・スイッチ
IGBT
STは、単相および3相入力用に、先進的なST独自のトレンチゲート・フィールドストップ構造を使って開発された650Vと1200V対応のIGBTフ
ァミリを提供しています。
これらのIGBTは、導通損失とスイッチング損失の間で最適なバランスを提供し、高いスイッチング周波数の効率を最大化します。
このシリーズは、低い飽和電圧、最小のコレクタ電流ターン・オフ、および最大175°
Cの接合部動作温度が特徴です。
さらに、正のVCE(sat)温度係数と非常に狭いパラメータ分布により並列動作の安全性が向上します。
コレクタ エミッタ電圧
max (V)
650
650
ICN コレクタ エミッタ
max @100°
C (A)
VCE(SAT)
([email protected]=25°
C) (V)
短絡耐量
パッケージ
STG*20H65FB
20
1.55
○
TO247/TO3P/TO3PF
STG*30H65(D)FB
30
1.55
○
TO247/TO3P/TO3PF
STG*40H65(D)FB
40
1.60
○
TO247/TO3P/TO3PF
STG*15H120DF2
15
2,10
○
TO247/TO247LL
STG*25H120DF2
25
2,10
○
TO247/TO247LL
STG*40H120DF2
40
2,10
○
TO247/TO247LL/TO247 MAX
品 名
パワーMOSFET
STのMOSFETポートフォリオは、500V ~ 650Vの広範なブレークダウン電圧範囲を提供し、低いゲート電荷と低いオン抵抗を備え、最新式の
パッケージと組み合わせて提供することができます。高電圧と低電圧の両方のMOSFETに関するSTのプロセス技術により電力処理能力が
強化され、
より高効率を実現したソリューションです。
MDmeshTM M5、MDmeshTM II、およびMDmeshTM M2の各パワーMOSFETファミリは、PFC制御回路に最適です。
ドレイン電流 max (A)
Qg (nC)
パッケージ
STY105NM50N
500
0.022
110
326
Max247
STW60NM50N
500
0.043
68
178
TO247
ST*36N55M5
550
0.08
33
72
TO220/TO220FP/D2PAK
品 名
50kHz ~
BVDSS (V) RDS(on) max @ 10 V (Ω)
ST*18N55M5
550
0.192
16
31
TO220/TO220FP/D2PAK/DPAK
STY100NM60N
600
0.029
98
330
Max247
STW70N60M2
600
0.04
68
110
TO247
STW62NM60N
600
0.049
65
174
TO247
STW48NM60N
600
0.07
39
130
TO247
ST*40N60M2
600
0.088
34
75
TO220/TO220FP/D2PAK/I2PAK/I2PAKFP/TO247
ST*33N60M2
600
0.12
26
47
TO220/TO220FP/D2PAK/ I2PAK/TO247/PowerFLAT 8x8 HV
ST*28N60M2
600
0.15
22
39
TO220/TO220FP/D2PAK/I2PAK/TO247
ST*24N60M2
600
0.19
18
29
TO220/TO220FP/D2PAK/I2PAK/I2PAKFP/TO247/PowerFLAT 8x8 HV
STY145N65M5
650
0.015
139
414
Max247
STY139N65M5
650
0.017
130
363
Max247
ST*88N65M5
650
0.029
84
204
TO247
STW69N65M5
650
0.045
58
153
TO247/TO23
ST*57N65M5
650
0.063
42
110
TO220/TO220FP/D2PAK/I2PAK/TO247
ST*20NM65N
650
0.25
19
44
I2PAK
2
ST*15NM65N
650
0.35
13
40
I PAK/TO220FP
ST*11NM65N
650
0.41
11
30
TO220/TO220FP/DPAK
35
ダイオードおよび整流器
STは、あらゆる市場要件に対応する超高速、TandemTMおよびシリコン・カーバイド(SiC)整
流ソリューションを提供しています。
パッケージ・オプション
STのSiCダイオードおよび超高速ダイオードは600V ~ 650Vの電圧範囲で、様々なVF /Trrおよ
びQCのトレード・オフを備えているため、PFCアプリケーションで最高の性能を実現します。
• シングルPFC用の1素子品とイン
タリーブ PFC 用のカソード共通
2素子品をラインアップ
シリコン・ダイオードでは動作温度と電力密度の限界に達してしまうような電力変換アプリ
ケーション向けに、STの第1世代と第2世代のシリコン・カーバイド・ダイオードは最適な信
頼性と性能を発揮します。
• リードフォーシングとヒートシンク
組立てを容易にするTO247のロン
グリード
すべてのST製品は、
リーク電流を抑制したことにより最大175°
Cの接合部動作温度までの
定格となっています。
• プラスチック・フレームの実装が
容易なTO3P
順電圧
VF
測定条件
逆回復
電荷
max (A)
(VF)
max (V)
(A)
max (ns)
STTH8R06
8
2.9
8
25
0.025
D2PAK/TO220AC/TO220AC Ins/
I2PAK/TO220FPAC
STTH12R06
12
2.9
12
25
0.045
D2PAK/TO220AC/TO220AC Ins
STTH15R06
15
2.9
15
30
0.06
TO220AC/TO220FPAC
STTH30R06
30
1.85
30
50
0.025
DO247/DOP3 Ins
品 名
600V
超高速整流
ダイオード
平均
整流電流
逆電流
max (mA)
パッケージ
品 名
逆回復
電荷
逆電流
max (A)
(VF)
max (V)
測定条件
(A)
max (ns)
max (mA)
8
2.55
8
28
3
TO220AC Ins
12
2.55
12
30
3
TO220AC Ins
8
3.1
8
20
(TBD)
TO220AC Ins
STTH8T06DI
600V
VF
順電圧
平均
整流電流
超高速
STTH12T06DI
タンデム整流
ダイオード STTH8S06D
パッケージ
注記 1. 試験条件はデータシートをご覧ください。
平均整流電流
品 名
max (A)
順電圧 (VF)
VF 測定条件
(A)
電荷容量
max (V)
パッケージ
typ1 (nC)
STPSC606
6
1.7
6
6
D2PAK/TO220AC
600V
低VF
SiC
STPSC806
8
1.7
8
10
D2PAK/TO220AC
STPSC1006
10
1.7
10
12
D2PAK/TO220AC
ダイオード
STPSC1206
12
1.7
12
12
TO220AC
STPSC2006C
2 x 10
1.7
10
12
TO247
STPSC40065C
2 x 20
1.7
20
42
TO247
STPSC6H065
6
1.75
6
18
D2PAK/TO220AC/DPAK
STPSC8H065
8
1.75
8
23.5
D2PAK/DPAK/TO220AC
STPSC10H065
10
1.75
10
28.5
D2PAK/TO220AC/DPAK
STPSC12H065
12
1.75
12
18
D2PAK/TO220AC/DPAK
STPSC20H065C
2 x 10
1.75
10
28.5
TO220/TO247
650V
高IFSM
SiC
ダイオード
注記 1. 試験条件はデータシートをご覧ください。
36
PFCコントローラ
L4984は、ライン変調固定オフ時間(LM-FOT)制御で動作する電流モードPFCコントローラ
です。独自のLM-FOT変調器により、CCM(連続導通モード)
で動作するブーストPFCコンバー
タの固定周波数動作が可能です。
このチップは10ピンSOパッケージで提供され、数百W ~ 1kW以上の電力範囲において
EN61000-3-2やJEIDA-MITIに 準拠したアプリケーションのCCM動作するブーストPFCプリレ
ギュレータに低コストのソリューションを提供します。
Excelスプレッドシートに基づいたソフトウェア設計ツールが利用できます。
品 名
L4984
特徴
• 電流連続モードFOT
• VOUT可変過電圧保護(ラッチなし)
• インダクタ飽和保護(ラッチなし)
• オープン・ループ保護
• 入力主電源低電圧検出
説 明
パッケージ
電流モードPFCコントローラ
SO-10
• ソフト・スタートアップによる突入
電流制限
• THD改善回路
• リモート・オン/オフ制御入力端子
• 小型パッケージ
• 接合部動作温度 : 150°
C
革新的なアクティブ・ミラー・クランプ機能は、ほとんどのアプリケーションで負のゲート駆動を不要にし、ハイサイド・ドライバ用の簡易な
ブートストラップ電源の使用を可能にします。
ハーフブリッジ
パワー段
高電圧
ゲート・ドライバ
Vboot
HVG
• ハーフ・ブリッジ、シングル・チャ
ネルおよびマルチチャネル・ゲー
ト・ドライバ
ハイ
サイド パワー
段出力
誘導負荷
容量性負荷
など
Vout
Vcc
ロー
サイド
LVG
ロー
サイド
GND
ロジック・インタフェース
VCC
max (V)
UVLO
on VCC (V)
オペアンプ
コンパレータ
ピン数
5V
26
11
-
-
14
シングル・チャネル
(光/パルス・トランス互換)
5V
26
11
-
-
8
TD352
シングル・チャネル(光互換)
5V
26
11
-
-
8
TD220
シングル・チャネル
3.3V / 5V
17
8
-
-
8
TD221
シングル・チャネル
3.3V / 5V
12
8
-
-
8
TD310
トリプル・チャネル
3.3V / 5V
18
12
○
○
16
品 名
設 定
互換性
TD350
シングル・チャネル
(光/パルス・トランス互換)
TD351
評価ボード
オーダー・コード
EVL4984-350W
シグナル・コンディショナ
GND
説 明
技術資料
350W CCM PFCプリレギュレータ評価ボード(L4984搭載)
AN4163
単相AC誘導モータ
など
ユニバーサル・モータ
DSP
モータ
OUT
• 最先端の集積化
• 高電圧ブートストラップ・ダイオード
• オペ・アンプ
• コンパレータ
•スマート・シャットダウン
(UVLO)
• 低電圧ロックアウト
• プログラム可能なデッドタイ
ブラシ付きDCモータ
マイコン
ハイ
サイド
Hvbus
特徴
ステッピング・モータ
PWM
ロジック
制御
シグナル
負荷
3相ブラシレス・モータ
コントロール
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
特に、TD350Eは、制御および保護機能を内蔵した革新的なゲート・ドライバであり、信頼性の高いシステム設計が可能です。
マイクロコントローラ
TD35xとTD2xxは、革新的なアクティブ・ミラー・クランプ機能を搭載したシングル・チャネル・ゲート・ドライバの2種類のファミリです。この
機能により、ほとんどのアプリケーションで負のゲート駆動が不要になり、ハイサイド・ドライバでシンプルなブートストラップ電源の使用
が可能になります。
力率補正回路
小型化に貢献するだけでなく、堅牢性やノイズ耐性の強化も実現します。
スイッチト・リラクタンス・モータ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
STのパワーMOSFETおよびIGBTドライバには、高集積型高電圧ハーフ・ブリッジ、シングルチャネルおよびマルチチャネルのローサイド・ゲ
ート・ドライバがあります。STのMOSFET/IGBTドライバは最高レベルの機能集積を提供し、部品コストの削減とアプリケーション・サイズの
マイクロコントローラ
マイクロコントローラ製品ポートフォリオ
STのマイコン製品ポートフォリオは、堅牢で低コストな8bitマイコン STM8ファミリから、豊富なペリフェラルを備えた32bit ARM®
Cortex®-M0/M0+、Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M7ベースのSTM32STM32ファミリまで、幅広い製品を擁しています。
Flashメモリ
(バイト)
2M
32bitコア
1M
• STM32 F7 - Cortex-M7
• STM32 F4 - Cortex-M4
• STM32 F3 - Cortex-M4
• STM32 F2 - Cortex-M3
• STM32 F1 - Cortex-M3
• STM32 F0 - Cortex-M0
• STM32 L4 - Cortex-M4
• STM32 L1 - Cortex-M3
• STM32 LO - Cortex-M0+
512 K
256 K
128 K
38
32 K
8bitコア
16 K
• STM8S - メインストリーム
• STM8A - 車載用
• STM8L - 超低消費電力
8K
STM8
STM32
2K
機能
モータ制御用マイコン・セレクション・ガイド
STM8S
STM32F0
STM32F1
ブラシ付きモータ
○
○
単相AC誘導モータ
○
○
ステッピング・モータ
○
○
スイッチト・リラクタンス・モータ
○
○
○
3相ブラシレス・モータ
○
○
○
○
ユニバーサル・モータ
○
○
○
○
モータ
PFC
○
STM32F3
STM32F1
STM32F4
STM32F7
STM8S
ブラシ付きDCモータ
単相AC誘導モータ
ユニバーサル・モータ
STM8S / STM32
ステッピング・モータ
スイッチト・リラクタンス・モータ
3相ブラシレス・モータ
STM8: 8bitマイクロコントローラ
STM8は、STの8bitマイコン・ファミリであり、共通のテクノロジー、IP、およびツールによるプラットフォームです。
家電製品やファクトリ・オートメーション、
コンスーマ機器からオートモーティブ・セグメントまで、モータが使用されるあらゆるアプリケーシ
ョンに対応します。
このプラットフォームは、卓越したレベルのデジタルおよびアナログ性能を発揮するだけでなく、
コスト・パフォーマンス
においても優れています。
STM8マイコン・プラットフォームは、高性能8bitコアを中心に最先端のペリフェラル・セットが実装されており、ST独自の組込みFlashメモリ
技術を使用して製造されます。
あらゆる要件に対応
STM8S
STM8A
STM8L
メインストリーム
車載用
超低消費電力
STM8 S
• データEEPROM、
• 3 ~ 5V対応
• 高精度内蔵RCオシレータ
STM8 A
• データEEPROM
• 3 ~ 5V対応
• 高精度RCオシレータ
• LIN / CAN対応
• AEC-Q100(Grade 0)
STM8 L
• データEEPROM
• 1.65 ~ 3V対応
• 豊富なアナログ機能
• LCDドライバ内蔵
• 低リーク・テクノロジー
最高レベルの市場価値
長期保証
低消費電力と機能の
理想的な組合せ
堅牢で高信頼性
最高125°Cまで対応
AEC-Q100準拠
最高150°Cまで対応
高性能アナログIP
Active haltモード時 < 1µA
STM8のペリフェラルを使用したモータ制御
STM8ファミリは、多くのモータ制御トポロジやアプリケーションに適したペリフェラル一式
を内蔵しています。
STM8S、STM8L、STM8Aシリーズで利用できる高度なタイマは、中央またはエッジ揃えの両
方のPWMパターン生成機能を備えた16bitタイマで、3相およびフルブリッジ・トポロジ(3相
AC IM、3相PMSM/BLDC、双方向DCモータ、ステッピング・モータ駆動用)専用に設計されて
いるため、3つのチャネル上で相補出力を利用できます。
また、
このタイマは同期回路も搭
載しているため、特定のイベントや非同期の緊急入力をトリガとして、ADコンバータを動作
特徴
• 3相インバータおよびフル・ブリッ
ジ・コンバータ・ドライバに対応し
た高度なタイマ
• 高精度な高速ADコンバータをタ
イマ・イベントによりトリガ可能
させることが可能です。
• 5V電源対応
STM8Lの12bit ADコンバータ(STM8SとSTM8Aでは10bit)によりモータ電流および電圧の高
精度検出が可能で、
コンパレータを使用してヒステリシス・ピーク電流制御に使用すること
もできます。
• 汎用タイマの入力キャプチャに
より速度フィードバック処理が
簡易化
入力キャプチャ機能を備えた汎用の16bitタイマは、モータ速度のフィードバック処理に最
適です。特にSTM8Lは3つの入力XORゲートも備えているため、3個のホール・センサからの
データを組み合わせることができ、3相永久磁石モータの速度測定を簡易化します。
• DCモータ専用のエンコーダ動作
モード
39
STM8Sモータ制御向け評価ツール
オーダー・コード
説 明
対応モータ・タイプ
技術資料
STM8/128-MCKIT
STM8Sマイコン搭載3相ブラシレス・モータ制御スタータ・キット
3相ブラシレス・モータ(AC IM、BLDC、PMSM)
UM0709
STM8/128-EVAL
STM8Sマイコン評価ボード、あらゆるモータ制御パワー段対応、
主要なSTマイコン・コネクタに接続可能(3相ブラシレス・モータ
マイコン・コネクタ1を介して接続されるパワー段による
UM0482
評価ツールのセクション参照)
STEVAL-IHM029V2
高温接合Triac & STM8Sマイコン搭載
誘導モータ制御評価ボード
ユニバーサル・モータ、単相誘導モータ
UM0922
STEVAL-IHM041V1
STM8マイコン & Triac搭載
誘導モータ・ドライバ、高速制御機能(米国仕様)
ユニバーサル・モータ、単相誘導モータ
UM1559
STEVAL-IFN004V1
L6230モータ・ドライバ & STM8S105マイコン搭載
BLDC 6ステップ制御
3相BLDC / PMSMモータ
UM1477
STEVAL-IHT001V2
デジタル冷却制御サーモスタット・キット
単相誘導モータ
UM1542
注記 1. 接続される制御段やパワー段によってSTM8/128-Eval評価ボードに子基盤を追加する必要があります。
STM8/128-MCKITスタータ・キット
STM8/128-MCKITは、STのSTM8マイコン向けに開発された3相モータ制御の評価
用に、すぐに使えるキットを提供する統合システムです。
このスタータ・キットは、3相ブラシレス・モータ
(AC誘導タイプまたは永久磁石タイ
プのいずれか)の駆動に最適です。
40
利用可能なFWライブラリをwww.st.comから無償でダウンロードし、PCソフトウェア
のSTM8 MC Builderによって設定し、サードパーティ製のIDEやCコンパイラと組み合
わせて独自のアプリケーションを開発できます。
STM8Sを使用した3相ブラシレス・モータ制御の3ステップ
1. www.st.comにアクセスして3相モータ制御用のSTM8S FWライブラリをダウンロード
2. PCソフトウェアのSTM8 MC BuilderによってFWライブラリを設定
3. サードパーティ製のIDEやCコンパイラとの組み合わせて独自アプリケーションを開発
• 3相インバータやフル・ブリッジ・
コンバータ・ドライバに対応した
高度なタイマ
(0.2µs)
• 高速12bit ADコンバータ
をタイマ・イベントによりトリガ
可能
• ARTアクセラレータ™、制御ルー
プ・ブースタ
クラスB、HWセーフティ
• SIL対応、
• アナログ・ペリフェラルの集積
• 通信性(イーサネット、CAN、FW通
信スタックなど)
シグナル・コンディショナ
特徴
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
STM32ファミリは、ARM® Cortex®-Mプロセッサ・ベースの32bit Flashマイクロコントローラ
で、マイコン・ユーザに新しい自由度を提供できるように設計されています。開発の容易さ
を維持しながら、高性能、
リアルタイム、低消費電力、および低電圧動作を組み合わせた幅
広い32bit製品ラインアップを持つSTM32ファミリは革新的で新しいアプリケーションや設
計の実現をサポートします。
マイクロコントローラ
STM32: 32bitマイクロコントローラ
• 豊富なアナログ機能(STM32F3)
• ループ制御
• 高度なPWMモータ制御タイマ
モータ制御向けコスト・メリットの高い
デバイスから高機能品まで
• 最大216MHz CPU周波数
• 豊富な通信インタフェース
• グラフィック・アクセラレータ
モータ制御 + 高機能
• EEPROM
• LCDインタフェース
• 最低消費電力モード
+ RAM + RTC = 0.5µA
低消費電力特性と機能性の両立
スイッチト・リラクタンス・モータ
単相AC誘導モータ
超低消費電力
ユニバーサル・モータ
STM32L4 / L1 / L0
ハイパフォーマンス
ブラシ付きDCモータ
STM32F7 / F4 / F2
メインストリーム
ステッピング・モータ
STM32F3 / F1 / F0
3相ブラシレス・モータ
(±1%)
• 高精度内蔵オシレータ
力率補正回路
• 温度範囲 : 最大105°
C、125°
C
STM32 マイコン・エコシステム
ハードウェア・ツール
STM32 Nucleoボード
Discovery kit
拡張性の高い
プロトタイピング・ツール
評価ボード
各種機能を搭載した
評価ボード
複数の機能を搭載した
簡易評価ボード
ソフトウェア・ツール
STM32CubeMX
複数のパートナーから選択可能な
統合開発環境(IDE)
STMStudio
STM32
Cube
Assistance Conseil
Systèmes
42
注記 STM32F0 & STM32L0のKeil MDK-ARMは無償提供
コンパイル & デバッグ
ペリフェラル設定とコードの生成
モニタ
STM32組込みソフトウェア
STM32Java
STM32
Cube
STM32Snippets
www.st.com/stm32snippets
各製品に特化した
コードの最適化
STM32Cube &
www.st.com/stm32cube
CMSIS &
Mbed SDK
www.mbed.org
STM32シリーズ製品間の
ARM Cortex-Mコア間の
移植性
移植性
スタンダード・ライブラリ
バーチャル・マシン
& モデル
www.st.com/stm32-java
高い抽象性と
移植性
マイコン
ライブラリ
ST MC
Workbench
PC SW GUI
ST 評価ボード
カスタム可能
リアルタイム通信
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
さまざまな
アプリケーション
に対応する幅広い
アルゴリズム
力率補正回路
ションを開発できます。開発キットには以下のものが含まれています。
1. PMSM FOCファームウェア・ライブラリの主な機能
• センサレス・モータ制御アルゴリズム(ST特許取得済み)は高周波数インジェクション
(HFI)方式ベース。HFIアルゴリズムにより、
フィールド指向制御(FOC)
での高精度のロ
ータ角度検出が可能。信頼性が高く効率的なモータ始動でコンプレッサ・アプリケーシ
ョン(エアコンや冷蔵庫)向けに低速度またはゼロ速度動作を可能にし、たとえば洗濯
機では、洗濯サイクルごとに効率を向上(低速、
フルトルク)
• 最大トルク/アンペア: 各負荷のモータ・トルクを最適化し、効率を高上(MTPA)
• フィードフォワード: 高速電流制御を実現
モータ制御ファームウェア・ライブラリは、以下のような「プラグ & スピン」機能によるモー
タ制御へのアクセス性を重視しています。
• モータ・プロファイラ: PMSMモータの電気機械的パラメータを自動測定
• ワン・タッチ・チューニング: 負荷のタイプに応じて1つのパラメータで速度コントローラ
を設定
2. ST MC Workbenchは、PMSM FOCファームウェア・ライブラリのPCソフトウェア・グラフィ
カル・コンフィギュレータです。
このGUIを介して、ユーザはアプリケーションの要件に従って
ライブラリの設定に必要なすべてのパラメータ・ヘッダ・ファイルを生成し、
アルゴリズムの
特定の変数をリアルタイムで監視および変更できます。
モータ制御用
マイコン
STM Studio
グラフィカルなリアルタイム診断ツール
PMSMモータ
広範なHWボード
モータ制御アプリケーション向けSTソリューションを評価するために、
スタンドアロンの制
御ボードや電源ボードから、完全なモータ制御キットまで幅広く利用可能です。
スイッチト・リラクタンス・モータ
STM32マイコンによるモータ制御開発環境
ソフトウェア開発キット
(STSW-STM32100)により、STM32の性能を評価し、
シングルまたは
マルチ3相永久磁石モータ駆動システム(センサ付きまたはセンサなし)向けのアプリケー
マイクロコントローラ
STM32マイコンによるモータ制御開発環境
単相AC誘導モータ
モータ制御ファームウェア機能
STM32F4xx, STM32F3xx
STM32F103x HD/XL, STM32F2xx
STM32F103x LD/MD
フィード
フォワード
センサレス
(STO + PLL)
Sensor-less
(STO + Cordic)
エンコーダ
ST MC
Workbench
対応
ホール
センサ
Startup
on-the-fly
USART based
com protocol
add-on
Max FOC
注記 1. 高周波突入
2. STM32F103/F2/F4
3. センサレス・モードでFOC最大最適化
F100 ~11 kHz
F0xx ~12 kHz
3シャント
Dual FOC
HFI1
FreeRTOS
F103, F2xx
Max FOC3
Max FOC3
F103 ~23 kHz
F2xx ~40 kHz
F3xx ~30 kHz
F4xx ~50 kHz
Max Dual FOC3
Max Dual FOC3
F103 ~20 kHz
F2xx ~36 kHz
F3xx ~27 kHz
F4xx ~45 kHz
ICS2
Max FOC3
~23 kHz
ブラシ付きDCモータ
IPMSM
MTPA
ステッピング・モータ
Flux
Weakening
3相ブラシレス・モータ
1シャント
ユニバーサル・モータ
STM32F100x, STM32F0xx
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
マイクロコントローラ
力率補正回路
スイッチト・リラクタンス・モータ
モータ制御用STM32Fマイコン評価ボード
STは、STの製品やソリューションの包括的な評価を可能にし、開発期間を短縮する広範な評価ボードを用意しています。特にSTのすべて
のマイコン評価ボードは、STの標準MCコネクタを実装しているため、3相ブラシレス・モータの章で紹介したパワー・ステージ評価ボードと
組み合わせて使用できます。
説 明
STM32 PMSM FOC
SDK対応
技術資料
STM32072B-EVAL
STM32F072VBマイコン搭載評価ボード
○
UM1714
STM32100E-EVAL
STM32F100ZEマイコン搭載評価ボード
○
UM1055
STM3210E-EVAL
TM32F103Zxマイコン搭載評価ボード
○1
UM0488
STM3221G-EVAL,
STM3220G-EVAL
STM32F217IGマイコン搭載評価ボード
STM32F207IGマイコン搭載評価ボード
○
UM1065,
UM1057
STM32303E-EVAL
STM32F303VEマイコン搭載評価ボード
○
UM1807
STM3240G-EVAL,
STM3241G-EVAL
STM32F407IGマイコン搭載評価ボード
STM32F417IGマイコン搭載評価ボード
○
UM1461,
UM1640
STEVAL-IHM022V1
STM32F103ZEマイコン搭載デュアルPMSM評価ボード
○
UM0683,
UM0688
STEVAL-IHM033V1
モータ制御向けSTM32F100CBマイコン搭載パワー段、
シリアル通信ユーザ・インタフェース搭載
○
UM1077
STEVAL-IHM036V1
SLLIMM™ STGIPN3H60インテリジェント・パワー・モジュール &
STM32F100マイコン搭載PMSM FOCモータ・ドライバ
○
UM1483
STEVAL-IHM042V1
L6230モータ・ドライバ & STM32F303マイコン搭載PMSM FOCモータ・ドライバ
○
DB1810
STEVAL-IFN003V1
L6230モータ・ドライバ & STM32F103マイコン搭載PMSM FOCモータ・ドライバ
○(SDK v3.0 +
プラグイン)
UM1478
オーダー・コード
注記 1. STM3210E-EVAL評価ボードは、
リソースを共有しているため、過電流プロテクション機能とLCDの同時使用不可。
• STM3210B-MCKIT: 3相モータ制御アプリケーション開発用のフル機能キット
(P-NUCLEO-IHM001): 評価、迅速な試作品作
• モータ制御用STM32 Nucleoパック
成、
メーカー、教育用などに使用できる包括的な評価キット
(FOC、6ステップFWサ
ンプルがベース)
ステッピング・モータ
ステッピング・モータ
Brushed DC motors
ユニバーサル・モータ
単相AC誘導モータ
すぐに使えるモータ制御評価キット
P-NUCLEO-IHM001
IGBT & MOSFET用
ゲート・ドライバ・ソリューション
STのパワーMOSFETおよびIGBTゲート・ドライバには、高集積ハーフ・ブリッジ、シングルチャネルおよびマルチチャネルのローサイド・ゲ
ート・ドライバ、およびガルバニック絶縁デバイスがあります。STのMOSFET/IGBTドライバは最高レベルの機能集積を提供し、部品コス
トの削減とアプリケーション・サイズの小型化に貢献するだけでなく、堅牢性やノイズ耐性の強化も実現します。
コントロール
ハーフブリッジ
パワー段
高電圧
ゲート・ドライバ
Vboot
ロジック
制御
シグナル
PWM
マイコン
ハイ
サイド
Hvbus
HVG
ハイ
サイド パワー
段出力
など
モータ
OUT
ロー
サイド
ロー / ハイ
ボルテージ
ゲート
ドライバ
STDRIVEsmart
誘導負荷
容量性負荷
など
Vout
Vcc
DSP
負荷
LVG
GND
ガルバニック
絶縁
4kV ~ 6kV
ゲート・ドライバ
STDRIVEgap
多品種製品
ポートフォリオ
ロー
サイド
GND
電圧 (V)
特徴
>2 K
• ハーフ・ブリッジ、シングル・チャ
ネルおよびマルチチャネル・ゲー
ト・ドライバ
gapDRIVETM
ガルバニック絶縁4kV MOS/IGBTドライバ
• 最先端の集積化
• 高電圧ブートストラップ・ダイオード
• オペアンプ
• コンパレータ
• スマート・シャットダウン
(UVLO)
• 低電圧ロックアウト
• プログラム可能なデッドタイム
600
高電圧MOS/IGBTドライバ
• L638x: 高機能ファミリ
• L639x: smartDRIVETMファミリ
• L6491: 4A対応
• TD35xファミリ
0
10
>100
電流 (A)
45
シグナル・コンディショナ
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
マイクロコントローラ
力率補正回路
スイッチト・リラクタンス・モータ
gapDRIVETM
STGAP1Sは、4kVガルバニック絶縁された
革新的なIGBT/MOSFETドライバで、優れた
堅牢性とノイズ耐性を実現します。チップ
上に形成された厚い酸化物絶縁層は、入
力と出力の間で信号を誘導的に伝送する
超小型トランスとして使用されます。
クラス
最高のプロテクション機能が搭載されてお
り、SPIインタフェースを介して高い設定自
由度を提供します。
品 名
STGAP1S
VDD
min-max
(V)
入力
設定
3 ~ 5.5
SD / IN+ / IN-
絶縁層
トランスミッタ
レシーバ
低電圧IC
高電圧IC
パッケージ・フレーム
出力
電流
max (A)
5
低電圧
ロックアウト
VH
min-max
(V)
負ゲート
駆動
ミラー・クランプ
DESAT検知
センス・コンパレータ
ピン
数
プログラマブル
4.5 ~ 36
○
○
24
高電圧MOS/IGBTドライバ
L638xEとsmartDRIVE™ L639xは、家電製品から冷暖房空調設備まで、ポンプやファンからファクトリ・オートメーションまでの産業市場を
リードする、2つの高電圧ハーフ・ブリッジ・ゲート・ドライバ・ファミリです。
まったく新しいL6491ハーフ・ブリッジ・ドライバは、
スマート・シ
ャットダウン機能を内蔵し、最大4Aで600Vの動作電圧を供給可能です。TD35xファミリはシングル・チャネル・ドライバを特徴とします。特
に、TD350Eは革新的なゲート・ドライバで、制御および保護機能が内蔵されているため、高信頼性システムの設計が可能です。革新的なア
クティブ・ミラー・クランプ機能は、ほとんどのアプリケーションで負のゲート駆動が不要になり、ハイサイド・ドライバ用の簡易なブートスト
ラップ電源の使用を可能にします。STのパワーMOSFETおよびIGBTゲート・ドライバには、集積型ハーフ・ブリッジ、
シングルおよびマルチチ
ャネルのローサイド・ゲート・ドライバ、およびガルバニック絶縁デバイスが含まれます。
品 名
ロジック・インタフェース
VCC max
(V)
UVLO on
VCC (V)
UVLO on
VBOOT (V)
インタロッキング
DT (µs)
オペ
アンプ
コンパレータ
ピン
数
-
0.5 ~ 2.7
-
-
8
8.3 / 9.6
8.2 / 9.5
-
-
-
8
9.9 / 11.9
8.2 / 9.5
-
-
入力設定
入力互換
L6384E
シングル入力 / SD
5V / 15V
18
10 / 12
L6385E
HIN / LIN
5V / 15V
18
ステッピング・モータ
ステッピング・モータ
Brushed DC motors
ユニバーサル・モータ
単相AC誘導モータ
ハイブリッジ・ドライバ
L6386E
L6386AD
HIN / LIN / SD
5V / 15V
18
10 / 12
8.3 / 9.6
○,
L6387E
HIN / LIN
5V / 15V
18
5.5 / 6
-
インタロッキング
-
-
8
L6388E
HIN / LIN
3.3V / 5V / 15V
18
8.3 / 9.6
8.2 / 9.5
0.32
-
-
8
L6390
HIN / LIN / SD
3.3V / 5V / 15V
21
10.5 / 12
10 / 11.5
0.18 ~ 3
○
○,
committed to
fault + SSD
16
L6391
HIN / LIN / SD
3.3V / 5V / 15V
21
10.5 / 12
10 / 11.5
0.18 ~ 3
-
Committed
to fault +
SSD
14
L6392
HIN / LIN / SD
3.3V / 5V / 15V
21
10.5 / 12
10 / 11.5
0.18 ~ 3
○
-
14
L6393
フェーズ / ブレイク / SD
3.3V / 5V / 15V
21
8.0 / 9.5
8/9
0.18 ~ 3
-
○,
uncommitted
14
uncommitted
14
L6395
シングル入力 / SD / ブレイク
3.3V / 5V / 15V
20
8.8 / 9.5
8 / 8.6
-
-
-
8
L6398
HIN / LIN / SD
3.3V / 5V / 15V
21
8.0 / 9.5
8/9
0.32
-
-
8
L6491
HIN / LIN / SD
3.3V / 5V / 15V
21
8.7 / 9.3
8 / 8.6
0.2 ~ 2.6
-
○,
committed to
fault + SSD
14
シングルチャネル・ドライバ
TD350
シングル入力(光/パルス変成互換)
5V
26
11
-
-
-
-
14
TD351
シングル入力(光/パルス変成互換)
5V
26
11
-
-
-
-
8
TD352
シングル入力(光/パルス変成互換)
5V
26
11
-
-
-
-
8
シグナル・コンディショナ
オペアンプ
STは、業界標準のオペアンプと高性能オペアンプを含む幅広いオペアンプを提供しています。STのデバイスには、以下のような強みがあ
ります。
• 高精度で高帯域幅のオペアンプを含む16V CMOSポートフォリオの拡充
• 標準オペアンプと高性能オペアンプの両方を実現する信頼性の高い量産サプライヤ
• 省スペース・パッケージ
(DFN、QFN、SOT23、SC70など)
JFET、バイポーラ、CMOS、およびBiCMOSテクノロジーにより、ST製品は次のような性能を発揮できます
• 広い電源範囲: 1.5V ~ 36V
• 消費電力と性能比の優れたバランス
STのオートモーティブ・グレード製品はAEC-Q100認定を取得し、信頼性の高い認定済みフローでテストされているため、オートモーテ
ィブ市場の厳格な要件にも適合します。
電圧とテクノロジー別オペアンプ・ポートフォリオ
TSZ12シリーズ
バイポーラ
44 V
JFET
30 V
CMOS
バイポーラ
16 V
TS921
TS461
TS971
TSH80
12 V
5V
CMOS
TSV521
TSV631
TSV731
TSV911
TSZ121
TSU101
バイポーラ
LMV321L
TSV851
TS507
TSX561
TSX631
TSX711
TSX921
TL061
TL071
TL081
LF351
LF247
LM158
LM258
LM358
LM2904
TS512
高精度オペアンプのTSZ12シリーズ
は、ほぼドリフトなしの非常に低い
入力オフセット電圧を提供します。
このデバイスにより、信号処理機能
で較正の必要なしに高精度を実現
できます。
さらに、
これらのアンプの
出力精度は温度の変化による影響
をほとんど受けません。
47
アプリケーション
特徴
製品
ローサイド電流センサ
高精度・低Vio(5µV)
TSZ121, TSV731, TSX711
温度センサ
低消費電流(580nA)
TSU101, TS941, TSV631
振動センサ
高帯域(最大20MHz)
TSX9291, TSH22, TSV991
角度計測
DCブラシレス・モータ
高出力電流(100mA以上)
TSX561, TS982, TS507
ハイサイド電流センサ
高コモンモード電圧(最大70V)
TSC101, TSC102, TSC103
ハイサイド電流検出(TSCシリーズ)
正確な電流検出は、
アプリケーションの安全性を高める上で非常に重要です。設定された範囲内に電流を制御することで、過熱や短絡が
防止されます。電流測定は、エネルギー計測にとっても不可欠な機能です。
STのハイサイド電流検出アンプ・ポートフォリオの主な特徴は、以下の通りです。
• 最大70Vのライン監視
• 高集積ソリューション(たとえば、出力におけるEMIフィルタの内蔵)による設計期間の短縮と部品コストの低減
• 外付けのプロテクションを必要としない堅牢なデバイス
48
• オートモーティブ・グレード認定済み電流検出アンプ
Vsense
バッテリ / 電力
Iload
TSC103電流検出アンプ
• コモンモード電圧 : 2.9V ~ 70V
Rsense
Load
Vp
Vm
5V
Vcc
Vreg
ADC
GND
• 低消費電流 : 360μA
GND
TSCxxx
• 堅牢な入力端子耐性 : -16V ~
+75V、2.5kV ESD
• 端子で選択可能なゲイン :
20V/V、25V/V、50V/V、100V/V
Vcc
Out
• オプションのデュアル電源構成に
より-2.1V ~ 65Vのコモンモード
範囲を実現
マイコン
Vout
オーダー・コード
説 明
技術資料
STEVAL-ISQ013V1
TSC101搭載ハイサイド電流検知アンプ評価ボード
AN3222
STEVAL-ISQ007V1
TS507搭載ローサイド電流検知評価ボード
AN2727
STEVAL-ISQ014V1
TSZ121搭載ローサイド電流検知評価ボード
UM1737
シグナル・コンディショナ
STはコンパレータの主要サプライヤで、ポートフォリオは以下の特徴を備えています。
• 応答時間がわずか8nsの高速コンパレータ
• 動作電流がわずか210nAのマイクロパワー・コンパレータ
• 高温(150°
C)認定済みデバイス
• 仕様で規定された最小/最大の電気的性能を保証
マイクロコントローラ
STのオートモーティブ・グレード製品はAEC-Q100認定を取得しており、信頼性の高い認定済みのフローでテストされているため、オートモ
ーティブ市場の厳格な要件にも適合します。
反応時間
LM2901/2903
TS881/882/884
TS339/393
TS391
力率補正回路
TS3702/3704
LM393/339
TSX3702
1 μs
スイッチト・リラクタンス・モータ
TS372/374
TS7211
TS7221
TS861/862/864
TS331/332/334
LMV331/393/339
Vcc 10 V
50 μA
Vcc 16 V
100 μA
Vcc 36 V
500 μA
Icc
ユニバーサル・モータ
Vcc 5 V
10 μA
ブラシ付きDCモータ
1.0 μA
単相AC誘導モータ
TS3011
TS3021/3022
10 ns
ステッピング・モータ
100 ns
3相ブラシレス・モータ
TSX393
500 ns
IGBT & MOSFET用ゲート・ドライバ
コンパレータ
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Order code: RGMC1015J
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