sla7080series an ch

SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
2013 年 3 月
SLA7080M 系列
应用手册
Ver. 1.5
1
部门名称
MCD 事业部低压马达组
本手册汇总了 2 相步进电机单极驱动集成电路 SLA7080M 系列相关的信息。
本手册中所涉及的部分产品尚在研发中，有关内容并未最终确定。
关于最新信息，请咨询我公司相关部门。
〔目录〕
1． 前言 .................................................................................................................................
P.2
2． 特点 .................................................................................................................................
P.2
3． 关于产品名称和功能/特性的差异 ................................................................................
P.3
4． 产品规格 .........................................................................................................................
P.3
5． 降额图 .............................................................................................................................
P.6
6． 外形图&标记形状 ..........................................................................................................
P.7
7． 内部方框图 &Pin 排列 ................................................................................................
P.8
8． 应用电路示例 .................................................................................................................
P.9
9． 真值表 ...........................................................................................................................
P.10
10． 电路构成（个别电路） ................................................................................................
P.11
11． 功能说明 .......................................................................................................................
P.13
12． 使用时 ...........................................................................................................................
P.19
13． 热设计资料 ...................................................................................................................
P.23
14． 典型特性示例 ...............................................................................................................
P.25
三垦电气株式会社
1／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
1．前言
衷心感谢大家长期以来对我公司 2 相步机电机、单极驱动用电机驱动器各系列产品的大力支持。
此次，将首次发售“SLA7080M 系列”
。
本手册汇总了“SLA7080M 系列”的相关信息。
2．特点
・主电源电压 VBB＝46V(max)，实际规格：10V～44V
・支持 Logic 电源电压 VDD＝3V～5.5V
・输出电流 Io(max)：备有 1A，1.5A，2A，3A 共 4 个系列
・支持 Phase 输入（支持 Full step/Half Step）
・内置检测电机电流的“检测电阻”
・采用 ZIP 型 23pin 全塑封装（SLA 封装）
・自励 PWM 控制（固定 OFF 时间）
・搭载减少 PWM OFF 时损耗的电路（同步整流电路）
・搭载同步 PWM 功能，可避免电机在保持状态下发出噪声
・搭载休眠功能，可降低待机时驱动器的消耗电流
・备有检测电机线圈开路/短路以及过热的“保护电路内置品”
→ 同时提供去除保护功能的“保护电路非内置品”
・可通过外部信号切换消隐时间（Min 导通时间）
→ 3.2μs/5.2μs
三垦电气株式会社
2／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
3．关于产品名称和功能/特性的差异
SLA7080M 系列的产品阵容如下所示。
表 3-1
SLA7080M 系列功能表
功能／特性 差异点
产品名称
内置检测电阻
“R”
电流额定
（最大设定电流值）
※
内置保护功能
“P”
SLA7080MR
SLA7081MR
SLA7082MR
SLA7083MR
○
○
○
○
SLA7080MPR
○
○
SLA7081MPR
○
○
SLA7082MPR
○
○
SLA7083MPR
○
○
1A
○
1.5A
2A
3A
○
○
○
○
○
○
○
※电机线圈开路/短路及过热检测
4．产品规格
表 4-1 绝对最大额定规格 (Ta=25℃)
项 目
符号
规 格 值
单位
电机电源电压
VM
46
V
主电源电压
VBB
46
V
逻辑电源电压
VDD
6
V
1.0
A
备 注
SLA7080MR
SLA7080MPR
SLA7081MR
1.5
输出电流
A
SLA7081MPR
Io
控制电流值
SLA7082MR
2.0
A
SLA7082MPR
SLA7083MR
3.0
A
SLA7083MPR
逻辑输入电压
VIN
‐0.3 ～ VDD+0.3
V
REF 输入电压
VREF
‐0.3 ～ VDD+0.3
V
允许损耗
PD
4.7
W
结温
Tj
150
℃
工作环境温度
Ta
‐20 ～ 85
℃
保存温度
Tstg
‐30 ～ 150
℃
三垦电气株式会社
No Fin
3／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
表 4-2 推荐工作范围
项
目
规格值
符号
Min
电机电源电压
VM
主电源电压
VBB
逻辑电源电压
VDD
机壳温度
Tc
单位
备注
Max
44
V
10
44
V
3.0
5.5
V
90
℃
请 将 VDD 浪 涌 电 压 控 制 在
±0.5V 以下。
12pin 导线部温度
No Fin 时
表 4-3 电气特性 1
无特殊情况时，条件为 Ta=25℃，VBB=24V，VDD=5V
项目
额定
符号
Min.
主电源电流
逻辑电源电流
输出 MOS FET ON 电阻
输出MOS FET Di 正向电压
Typ.
单位
条件
Max.
IBB
15
mA
工作时
IBBS
100
μA
休眠时
IDD
5
mA
0.7
0.85
Ω
Io=1A 品
RDS
0.45
0.6
Ω
Io=1.5A 品
(on)
0.25
0.4
Ω
Io=2A 品
0.18
0.24
Ω
Io=3A 品
0.85
1.1
V
Io=1A 品
1.0
1.25
V
Io=1.5A 品
0.95
1.2
V
Io=2A 品
0.95
2.1
V
Io=3A 品
VF
输出 MOSFET 耐压
VDSS
100
V
VBB=44V，ID=1mA
最大响应频率
fclk
250
KHz
Clock Duty＝50％ 时
逻辑输入电压
VIL
VIH
逻辑输入电流
REF 输入电压
0.75VDD
V
V
IIL
±1
μA
IIH
±1
μA
VREF
VREFS
REF 输入电流
0.25VDD
0.04
0.3
V
Io=1A 品
0.04
0.45
V
Io=1.5A 品 & 3A 品
0.04
0.4
V
Io=2A 品
2.0
VDD
V
IREF
±10
※1
Sleep
μA
※1 Sleep 的状态为 “IBBS”、“输出：OFF”
三垦电气株式会社
4／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
表 4-3 电气特性 1（续）
无特殊情况时，条件为 Ta=25℃，VBB=24V，VDD=5V
项目
额定
符号
Min.
SENSE 检测电压
※2
检测电阻
PWM 最小导通时间
（消隐时间）
VSENSE
Rs
VREF
VREF
‐0.03
toff
Sleep‐Enable 恢复时间
tSE
单位
条件
Max.
VREF
V
+0.03
0.296
0.305
0.314
Ω
Io=1A 品 & 1.5A 品
0.199
0.205
0.211
Ω
Io=2A 品
0.150
0.155
0.160
Ω
Io=3A 品
3.2
μs
B_SEL：Low
5.2
μs
B_SEL：High
13
μs
ton(min)
PWM 关闭时间
开关时间
Typ.
100
μs
Sleep
tcon
1.5
μs
Phase IN → Out ON
tcoff
1.0
μs
Phase IN → Out OFF
※2 上述各检测电阻值中，内置的电阻单体的值中包含产品构成产生的电阻值（约 5mΩ）。
表 4-4 电气特性 2（仅适用于保护功能内置品）
项目
过电流检测电压
过电流检测电流
VOCP÷Rs
VOCP
topp
过热保护温度
Ttsd
Flag 输出电流
V
电机线圈短路时
2.3
A
1A 品 & 1.5A 品
3.5
A
2A 品
4.5
A
3A 品
Max.
0.65
0.7
0.75
1.5
2.0
2.5
140
1.25
VDD-1.25
IFlagL
IFlagH
条件
Typ.
VFlagL
VFlagH
单位
Min.
IOCP
负载断线未检测时间
Flag 输出电压
额定
符号
1.25
-1.25
µs
℃
机壳内面（饱和温度时）
V
IFlagL＝1.25ｍＡ
V
IFlagH＝-1.25ｍＡ
mA
mA
※在 VSENSE≧VOCP 的条件下，保护电路工作。
三垦电气株式会社
5／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
※参考电压 VREF 的设定范围图
※ 关于保护功能内置品，在切换“电机电流设定范围”⇔“Sleep 设定范围”时敬请注意。由于禁止
带中存在 VOCP，因此，如果切换时间慢了的话就 OCP 就会工作(VSENSE＞VOCP)。
5．降额图
图 5-1 降额图
三垦电气株式会社
6／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
6．外形图&标记形状
※
a. 品名标示 ①
SLA708xMR
b. 品名标示 ②
P
c. 批号
第 1 个字符
公历年份末位数
第 2 个字符
单位：mm
第 3、4 个字符
※
月
1～9
10
11
12
月 ： 阿拉伯数字
月：O
月：N
月：D
生产日期
01～31 ： 阿拉伯数字
・引脚材质：Cu
・引脚处理：镀镍＋镀锡（无铅）
※品名标示①的 “x” 根据电流额定表示为 “0～3”
的数字。
品名标示②的 “P” 仅在保护功能内置品上标注。
如未内置保护功能，则无此标记。
三垦电气株式会社
7／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
7．内部方框图&Pin 排列
图 7‐1 SLA7080MPR 内部方框图
OutB
OutB
OutB
OutB
VBB
INA
VDD
INA
INB
INB
B_SEL
Flag
Ref/Sleep
OutA
OutA
OutA
OutA
MIC
Reg.
PreDriver
PreDriver
Logic Block
Protect
Protect
TSD
+Comp
-
SenseA
Rs
PWM
Control
Synchro
Control
+
-
Comp
PWM
Control
OSC
SenseB
Rs
OSC
Sync
Gnd Gnd Gnd
※保护电路 (Protect、TSD) 非内置品的 Flag 引脚用 N.C. 表示。
Pin 编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
符
号
功
能
Out A
A 相输出
/Out A
/A 相输出
Sense A
B_SEL
INA
/INA
INB
/INB
VBB
Gnd
Ref/Sleep
VDD
Gnd1
Gnd2
Sync
※
Flag
Sense B
A 相电流检测
消隐时间切换输入
主电源（电机电源）
产品 Gnd
控制电流/Sleep 设定输入
逻辑电源
Gnd1
Gnd2
PWM 同步/非同步切换输入
※
保护电路监视器输出 1
B 相电流检测
/Out B
/B 相输出
Out B
B 相输出
A 相侧切换输入
B 相侧切换输入
※保护电路 (Protect) 非内置品的 Flag 引脚用 N.C. 表示。
三垦电气株式会社
8／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
8．应用电路示例
参考常数
r1＝10KΩ
CA＝100μF/50V
r2＝1KΩ (VR)
CB=10μF/10V
r3＝10KΩ
C1=0.1μF
逻辑输入下拉电阻：1KΩ~10KΩ
☆请特别注意 VDD 线的噪声。
VDD 线的噪音达到 0.5V 以上时，产品可能出现误动作，因此，Gnd 布线时，请千万注
意。
从产品 Gnd（12pin）部将 VDD 系 Gnd（S‐Gnd）和 VBB 系 Gnd（P‐Gnd）分开后
有助于减少噪声。
☆ 对于不使用的逻辑输入引脚（INA，/INA，INB，/INB，B_SEL，Sync），请务必上拉/
下拉到 VDD 侧或 Gnd 侧。开路使用时，产品可能出现误动作或损坏。
☆不使用逻辑输出（Flag）引脚时，请务必设定为开路。
三垦电气株式会社
9／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
9．真值表
(1) 相切换输入对输出
在 SLA7080M 系列中，相切换输入的逻辑如表 9-1 所示。
表 9-1 相切换输入逻辑
A 相侧
INA(7pin)
/INA(8pin)
OutA(1,2pin)
/OutA(3,4pin)
Low
Low
OFF
OFF
High
Low
ON
OFF
Low
High
OFF
ON
High
High
OFF
OFF
INB(9pin)
/INB(10pin)
OutB(22,23pin)
/OutB(20,21pin)
Low
Low
OFF
OFF
High
Low
ON
OFF
Low
High
OFF
ON
High
High
OFF
OFF
B 相侧
※Out 表示功率 MOSFET 漏极的状态（不包括 PWM 动作）。
(2) 逻辑输入引脚
表示除 (1) 中所示相切换输入以外的逻辑输入动作。
表 9-2 逻辑输入逻辑
引脚名
Low Level
High Level
Sync
PWM 非同步
PWM 同步
B_SEL
空闲时间：3.2μs
空闲时间：5.2μs
(3) 逻辑输出引脚 (Flag)
保护电路内置品配有 Flag 输出引脚。
以下表 9-3 表示监视器输出逻辑。
表 9-4 Flag 输出逻辑
引脚名
Low Level
High Level
Flag
正常工作
保护电路工作
※在保护电路工作时，输出变成 OFF 状态。
要恢复保护电路，请重新接通逻辑电源。
三垦电气株式会社
10／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
【有关逻辑输入引脚的注意事项】
为了提高噪声耐量，逻辑输入 (INA,/INA,INB,/INB,Sync,B_SEL) 引脚上设有低通滤波器 (LPF)。
此外，由于各输入引脚构成为 CMOS 输入，所以会处于高阻抗状态。
使用时，请务必在“低电平”和“高电平”下使用。
如果来自电脑的信号预计出现高阻，请安装下拉电阻或上拉电阻。
特别是在使用与 ON⇔OFF 相关的 IN 引脚时，如果出现高阻，可能引起输出的异常振荡。最坏的
情况下可能损坏 MOSFET。
10．电路构成（个别电路）
(1)控制用单片集成电路 （MIC）
・Logic Block
以逻辑电源 VDD 为供给源的电路区块，主要作用是根据输入信号向各区块传播信号。
・PWM Control
自励及他励 PWM 控制的主电路区块。
通过内置振荡器 (OSC) 决定 PWM 关闭时间（自励）、Min 关闭时间（他励）以及消隐时间。
详细动作请参见第 11 项。
・Synchro Contorl
本功能仅在自励 PWM 控制时有效。
避免发出噪音（电机保持时会发生）的斩波同步电路。通过将 Sync 引脚设定成 High 电平，
产生可以使 A 相和 B 相的斩波 OFF 同步的定时信号。
动作机制与当前的 SLA7070M 系列相同，如果在电机旋转时启用同步斩波功能，可能会无法正
常控制电机电流，导致转矩下降及振动增加。因此，不建议在旋转时使用本功能。
・Reg 电路
变为生成 MOS FET 的目标驱动电路 (Pre-Drive) 及线性电路工作所需电源的内部稳压器。
三垦电气株式会社
11／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
・Protect 电路（仅保护电路内置品）
构成电机线圈的短路/开路保护电路。
在检测到检测电阻 Rs 产生的电压后，所有的保护工作会启动。
因此，无法检测 OUT 引脚及电流检测引脚与 Gnd 短路时的过电流。
此外，开路保护电路仅在 PWM 动作时才工作，因此，电机高速旋转时的定电压驱动时不工作。
保护电路工作后，输出变成 Disable，如要恢复，则需要重新接通逻辑电源。详情请参考下一项。
・TSD 电路（仅保护电路内置品）
本电路是一种在产品（控制集成电路）的温度上升并达到阈值以上时禁止输出，来保护驱动器
的电路。
恢复时，与 Protect 电路相同，需重新接通 Logic 电源。
(2) 输出 MOS FET 芯片
电流额定（4 种）不同，其搭载的 MOS FET 芯片也不同。
有关规格请参考表 4-3。
(3) 检测电阻
本系列产品搭载用于检测电机电流的电阻。
电流额定不同，所搭载的电阻值也不同。
额定电流
检测电阻值
1A
0.305Ω Typ
1.5A
0.305Ω Typ
2A
0.205Ω Typ
3A
0.155Ω Typ
※上述各检测电阻值中，内置的电阻单体的值中包含产品构成产生的电阻值（约 5mΩ）
。
三垦电气株式会社
12／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
11．功能说明
(1) 关于 PWM 控制
①关于消隐时间
图 11-1 表示实际驱动电机时，Sense 引脚发生的工作波形的观测示例。
图 11－1PWM 斩波时 Sense 引脚波形示例
在 PWM 导通→关闭后的数 μs 期间，可以确认 Sense 引脚上会发生尖峰状噪声（振铃噪声）。
该振铃噪声因“电机线圈的线间容量”、“电机配线的绕法”等不同，其发生的方式也不同。
SLA7080M 系列的电流控制是利用转换器对检测电压 VRS 和参考电压 Vref 进行比较来控制的
(PWM ON→OFF)。
因此，上述 PWM 导通后，Sense 引脚发生的振铃噪声超过 Vtirp 时，转换器会做出反应，PWM
关闭（振荡）
。
在 SLA7080M 系列中，设置了打开 PWM 以后在一定时间内可忽略信号的“消隐时间”，防止
出现这种现象（图 11－2）
。
图 11－2 PWM 控制时 SENSE 引脚波形模式图
三垦电气株式会社
13／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
②关于消隐时间和振荡现象
通过缩短消隐时间，可以提高下限域电流的控制
（跟踪）性，但同时会减弱抗振铃噪声的性能。
因此，在 SLA7080M 系列中，实际驱动电机时，
可能会发生振荡现象（发生时的波形示例如图 11-3
所示）
。
为了防止振荡现象，SLA7080M 系列可以选择
消隐时间。
如果在选择短的消隐时间 (3.2μs) 状态下观测到
振荡现象，可选择长的消隐时间 (5.2μs)，以改善
问题。
图 11‐3 发生振荡现象时
Sense 引脚波形示例
Itrip
0
20µs/div
③关于消隐时间的差异
关注消隐时间差异，对特性进行对比，则如表 11-1 所示。
两者对比的前提是电机、电机电源电压及 REF 输入等驱动条件、电路常数相同（即，对比时只
更改产品，其它条件不变）
。
表 11－1 消隐时间不同时的特性对比
对比项目
内部消隐设定时间
特性对比
短
长
PWM 最小导通时间
小←―――――
抗振铃噪声耐量
―――――→大
最小线圈电流
小←―――――
・PWM 最小 ON 时间 ton(min)：消隐时间
本产品的 PWM 控制设计有消隐时间，因此，为了减小电流，即使缩短 ON 时间，在该消
隐时间内也肯定会保持 ON。
所谓 PWM 最小 ON 时间，是指仅在该消隐时间内，输出为 ON 的状态下实际上输出 MOSFET
保持 ON 的时间。
即，消隐时间较短的一方为“小”。
・最小线圈电流
PWM 最小 ON 时间状态下执行 PWM 控制时的线圈电流。
即，节电等时，如果减小线圈电流，则消隐时间较短的一方可减小电流值。
三垦电气株式会社
14／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
③关于 PWM 关闭期间
SLA7080M 系列与 SLA7070M 系列一样，内置有可降低 PWM 关闭时间内损耗的功能。
该功能与 PWM 导通时相同，成为消除在导通 MOS FET 的状态下积蓄到电机线圈上反电动势
的方式（同步整流动作）
。
图 11-4 表示反电动势再生方法。
切换同步整流动作时，为避免 MOSFET 同时导通，设计有死区时间（约 0.5μs）。在死区时间内，
再生电流会流向 FET 的体二极管。
图 11-4 同步整流动作
三垦电气株式会社
15／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
(2)保护功能：保护功能内置品适用。
SLA7080M 系列和 SLA7070M 系列一样搭载了“电机线圈短路保护电路”和“电机线圈开路保
护电路”
。
下面介绍各保护电路。
① 关于电机线圈短路保护（负载短路）
SLA7080M 系列中内置的电机线圈保护电路与电流控制一样，通过对检测电阻发生的电压
VRS 进行检测来动作。
电机线圈短路保护工作时的电压 VOCP 设定为约 0.7V。
保护电路工作时，输出变成 Disable 的状态。
电机线圈短路保护工作条件：VRS＞VOCP
图 11－6 电机线圈短路保护电路动作
※无法检测不通过检测电阻的过电流。
※保护电路工作后，如要恢复电路，需重新启动 VDD。
②关于电机线圈开路保护(已取得专利)
单极驱动下，工作时如果一个输出引脚（电机线圈）断线，可能导致驱动器损坏。这是因为
断线后连接的 MOS FET 在 PWM 关闭时，会因反电动势的作用进入外加非常强大能量的“雪
崩状态”
。
所谓“雪崩状态”
，是指输出达到 MOS FET 的漏极‐源极之间的耐压状态（击穿的状态）下，
消除电机线圈中积蓄的能量。
虽然 SLA7080M 系列使用的是具有一定雪崩耐量的 MOS FET，但雪崩耐量取决于温度，随
着温度升高，耐量会下降。
三垦电气株式会社
16／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
断线状态下，每重复一次 PWM 动作，都会施加较大的能量，使 MOS FET 的温度上升，当
“外加能量＞耐量”时，驱动器会损坏。
因此，在 SLA7080M 系列中，搭载了检测“雪崩状态”并保护驱动器的电路。以下表示其动
作情况。
如果电机线圈断线，如上所述，在 PWM 关闭期间，当连接的 MOS FET 达到耐压的状态时，
会出现再生电流。因此在通常工作时，检测电压 VRS 在 PWM 关闭期间会变成负电位，但在
电机线圈断线的状态下会发生正电位。
即，PWM 关闭期间，通过检测 VRS 为正电位，就可以检测到电机已断线。
在 SLA7080M 系列中，为避免错误检测，在设计上要求在连续地检测到 3 次电机断线状态时
保护电路工作。
图 11-7 表示工作图。
图 11－7 负载开路保护动作
三垦电气株式会社
17／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
※注意
通过 PWM 关闭后发生的浪涌噪声确认输出击穿时，击穿发生期间超过负载断线未检测时间
(topp) 时，请检查电机以及布线等并加以改进，以使击穿时间在负载断线未检测时间 (topp)
以内（还需考虑设定偏差）
。
未确认到击穿时，不会影响动作。
此外，作为改进方法之一，在 Out-Gnd 之间安装吸收浪涌噪声的电容后，动作可能会变正
常。
③ 关于过热保护
产品温度上升，在超过 Ttsd 时，保护电路工作，所有输出变成 Disable。
注意)本产品的内部结构为多芯片构成（控制用集成电路 ×1，MOSFET×4，芯片电阻 ×2）
。实
际上检测温度的部位是控制用集成电路，离主要的发热源 MOS 芯片和芯片电阻有一定的
距离，热传递会产生延迟。因此对于剧烈的温度变化无法追踪，请在设计阶段进行反常
(abnormal) 评估。
三垦电气株式会社
18／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
12．使用时
(1) 电机电流的常数设定（r1，r2，Rs）
SLA7080M 系列电机电流 Io 的设定方法由外围元件 r1，r2 和产品内置的检测电阻 Rs 的常
数决定。下面是计算 Io 的公式。
Io 
r2
 V  Rs ・・・・・公式 ①
r1  r 2 DD
双重下划线的项为参考电压 VREF。
将 VREF 设定成 0.04V 以下，则会受到产品偏差及配线模式阻抗等的影响，电流精度下降的可能
性会增加。
(2) 关于控制电流的下限值
SLA7080M 系列采用固定 OFF 时间的自励式 PWM 电流控制方式。
在固定的 PWM 关闭时间内，如果蓄积在电机线圈中的能量消失，线圈电流会出现图 12-1 所示
的断续电流。
即，基于 PWM 的平均电流下降，电机转矩也下降。
我公司将电流断断续续开始流向该线圈的状态视为控制电流的下限值。
控制电流的下限值会因所使用的电机等条件而异，但一般可通过下面的公式计算。
I Omin



VM 
1

1
R  exp  t OFF  
 
t C  
 
VM
RDS(on)
toff
：
：
：
Lm
R
R  Rm  RDS(on)  RS
tC 
电机电源电压
MOS FET 导通电阻
PWM 关闭时间
Rm
Lm
RS
：
：
：
・・・・・・ 公式 ③
电机线圈电阻
电机线圈电感
电流检测电阻
即使控制电流值设定成低于该下限值，也不会使产品损坏，但相对于设定电流，控制电流会变
差。
图 12－1 控制电流下限模型波形
三垦电气株式会社
19／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
(3) 雪崩能量确认
SLA7080M 系列的单极驱动方式中有时会发生超出输出 MOS FET 耐压的浪涌电压（振铃噪
声）输入到产品的情况。
本产品假设该浪涌电压，使用具备足够雪崩耐量的 MOS FET，因此，通常情况下即使发生了浪
涌电压也能够正常使用。
但如果在电机的线束较长或在接近额定电流及额定电压条件下使用时，有时施加到产品上的雪崩
能量会大于我公司假设，因此实机评估时，请务必确认施加到产品上的雪崩能量。
VM
雪崩能量的确认方法总结如下。
SPM
图 12－2 表示观测点，图 12－3 表示波形图。
ID
【计算示例】
VDS(AV)
根据图 12-3 的波形观测结果若得到如下数据
VDS(AV)=140V
Rs
ID=1A
t=0.5μs
图 12-2 观测点
则雪崩能量 EAV 可通过下面的公式计算。
EAV≒VDS(AV)×1/2×ID×t ・・・・・公式③
＝140V×1/2×1A×0.5×10
－6
VDS(AV)
＝0.035[mJ]
像示例那样，将计算出的 EAV 与以下 Fig15-1 所示的曲线进行
ID
比较，确认是否在 MOS FET 的雪崩能量耐量范围内，判断其安
全性。
t
图 12-3 击穿时
波形图
Fig12-1 SLA7080M 系列 重复性雪崩耐量 EAV
20
SLA7083MPR
Eav [mJ]
16
SLA7082MPR
12
SLA7081MPR
8
SLA7080MPR
4
0
0
25
50
75
製品温度
Tc[°C]
产品温度 Tc[℃]
三垦电气株式会社
100
125
150
20／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
(4) 关于电源（VBB、VDD）的 ON/OFF 时序
本产品主电源 VBB 和逻辑电源 VDD 的 ON/OFF 顺序没有限制。
(5) 关于电机电源电压（VM）和主电源电压（VBB）
本产品如图 7‐1 及图 7‐2 的内部方框图所示，采用由控制用集成电路 (MIC) 和输出段的功
率 MOSFET 组合而成的结构，因此，电机电源和主电源为两者分开的电气性沿动作种类。即使电
机电源和主电源使用不同的电源（电压）
，也能够进行驱动。
但是两个电源的电源电压范围不同，敬请注意。
(6) 关于内部逻辑电路
a）关于斩波同步电路
本产品搭载有可在电机保持时避免发生电机噪音的斩波同步功能。
本功能将在 Sync 引脚设定为高电平时工作。
但是，如果在电机旋转时使用本功能，则控制电流会不稳定，可能出现电机转矩下降及振动增加，
因此，不建议在旋转时使用。
通常情况下，使用本功能时，通过电脑等输入
Vcc
信号，再进行切换，但受端口限制等因素，无法
输入信号时，可通过以下方法来使用本功能。
Phase
Sync
图 12‐4 所示的电路介绍是利用时钟信号的
74HC14
Sync 信号发生电路。
输入高电平的时钟信号后，电路中的电容会充
R
C
电，Sync 信号变成低电平。
在低电平下停止时钟信号后，电容器会通过电阻
放电，Sync 信号变成高电平，进入同步模式。
图 12‐4 Phase 停止检测电路
另外，请根据使用的最低时钟频率来决定电路中
的 RC 时间常数。
此外，在研究通过高电平来停止时钟输入信号的时序时，请追加 1 个转换器电路。
b）关于输出 Disable(Sleep) 电路
用本产品设定成电机自由状态（输出 Disable）时，可将 REF 引脚设定成 2V 以上来实现。
动作内容为进入 Sleep 模式，即主电源电路停止以降低电路电流。
而且，从输出 Disable（Sleep1）状态进入旋转电机的模式时，请不仅仅考虑产品的上升沿，还要
考虑电机励磁电流的上升时间，再设定 Disable 解除到 Phase 输入的时间。
（请参考下图 12‐5。
）
图 12‐5 Disable 解除和 Clock 输入的定时
Ref
电压
Ref電圧　励磁信号
励磁信号
100µs (min)
Phase信号
Phase
信号
三垦电气株式会社
21／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
c）关于逻辑引脚
・输入引脚（INA,/INA,INB,/INB,Sync, B_SEL）
存在不使用的引脚（逻辑电平固定）时，请不要保持开路，应连接到 VDD 或 GND。
在开路状态下使用时，产品可能出现意外动作。
・输出引脚（Flag 引脚）
如图 12‐7 中的等效电路所示，Flag 引脚为 CMOS 输出。
不使用 Flag 引脚时，请务必保持开路。
图 12‐7 Flag 引脚内部等效电路
三垦电气株式会社
22／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
13．热设计资料
如要准确地计算 SLA7080M 系列的损失，则需要电机实际工作时的时间常数、励磁模式、输入频
率及其时序等变化的参数，不具有现实性。
请首先按最差条件、近似计算进行计算。
只提取最少参数的损耗计算公式如下所示。
P  I 2  (R DS(on)＋Rs) 2
（2 相励磁时)
P
： 产品损耗
I
： 工作电流 ≒Io
RDS(on)
： 搭载的 MOSFET 的导通电阻
Rs
： 搭载检测电阻
根据前面计算得出的产品损耗，使用以下 Fig13‐1 的温度上升曲线，推定产品的结温。
在最差条件（工作环境温度的最大值）下，如果结温没有超过 150℃，则没有问题，但最终判断会测
定实际工作中的产品发热情况，根据 Fig13‐1，确认损耗及结温。
Fig13-1 产品温度上升特性
三垦电气株式会社
23／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
在产品上安装散热板后使用时，在计算 ΔTj- 的参数中，产品的热电阻 θj-a 会发生变化。
如果散热板的热电阻为 θFIN，则该值为
θj-a≒θc-a＋θFIN＝(θj-a－θc-a)＋θFIN
使用该公式计算出的 θj-a 的值进行计算。
通过实际动作来测量产品温度，推定结温时，思路如下。
首先测量产品的 12Pin 导线部的温度上升情况 (ΔTc-a)。
根据该温度上升，查看上一页的温度上升曲线图，推定损耗 P 和结温 Tj。
此时产品的温度上升 ΔTc-a 和结合点上升温度 ΔTj 的关系可通过下面的公式进行近似计算。
ΔTj≒ΔTj-c＋P×θj-c
☆注意事项
・本产品为功率元件（MOSFET）和控制集成电路（MIC）以及将检测电阻分开的多芯片结构。
因此，希望进行充分的热评估，避免结温超过保证值（150℃）
。
・本热设计资料仅供参考，可在实际使产品工作前研究可多大程度地使用。
最终请通过实际机器来确认产品发热（12Pin 的温度）情况，然后做出判断。
产品发热的最大建议值如下所示。
No Fin 时：90℃
连接 Fin 时：80℃
三垦电气株式会社
24／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
14．典型特性示例
(1) 输出 MOS FET 导通电压 VDS(on) 特性
SLA7081MPR
SLA7080MPR
1.4
1.4
Io=1.5A
Io=1A
1.2
1.2
1.0
0.8
Io=0.5A
0.6
VDS(on) [V]
VDS(on) [V]
1.0
0.8
Io=1A
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0
0.0
-25
0
-25
25 50 75 100 125
产品温度 Tc[°C]
Tc[℃]
製品温度
0
SLA7082MPR
SLA7083MPR
1.2
1.4
Io=3A
Io=2A
1.2
1.0
1.0
0.6
Io=1A
0.4
VDS(on) [V]
0.8
VDS(on) [V]
25 50 75 100 125
製品温度
Tc[°C]
产品温度 Tc[℃]
Io=2A
0.8
0.6
Io=1A
0.4
0.2
0.2
0.0
0.0
-25
0
25 50 75 100 125
产品温度 Tc[℃]
製品温度
Tc[°C]
三垦电气株式会社
-25
0
25 50 75 100 125
製品温度
产品温度Tc[°C]
Tc[℃]
25／26
SLA7080M 系列应用手册 Ver. 1.5
(2) 输出 MOS FET 体二极管正向电压 VF 特性
SLA7081MPR
1.1
1.1
1.0
1.0
0.9
0.9
VF [V]
VF [V]
SLA7080MPR
0.8
Io=1A
0.8
0.7
Io=0.5A
0.7
Io=1.5A
Io=1A
0.6
0.6
-25
0
25 50 75 100 125
製品温度
Tc[°C]
产品温度 Tc[℃]
-25
0
25 50 75 100 125
製品温度
产品温度Tc[°C]
Tc[℃]
SLA7083MPR
SLA7082MPR
1.1
1.1
1.0
1.0
0.9
0.9
Io=2A
VF [V]
VF [V]
Io=3A
0.8
Io=1A
0.7
Io=2A
0.8
Io=1A
0.7
0.6
0.6
-25
0
25 50 75 100 125
产品温度 Tc[℃]
製品温度
Tc[°C]
三垦电气株式会社
-25
0
25 50 75 100 125
製品温度
产品温度 Tc[°C]
Tc[℃]
26／26