注文コード No. N 4 1 6 4 B LB1816 No. N 4 1 6 4 B 22503 半導体ニューズ No.4164A とさしかえてください。 LB1816 モノリシックディジタル集積回路 ODD スピンドル用 1 チップ IC LB1816 は速度制御回路内蔵の三相ブラシレスモータドライバ IC であり、光ディスクスピンドルモータ用に最適 である(5.25 インチ , 3.5 インチ兼用)。 機能および特長 ・三相全波電流リニア駆動。 ・出力ソフトスイッチング。 ・ディジタル PLL 速度制御。 ・位相ロック検知出力。 ・FG アンプ , 積分アンプ内蔵。 ・逆回転トルクブレーキ(パワーオンリセット機能付き)。 ・水晶発振回路。 ・クロック分周切換え(内蔵クロック 3 モード設定＋外部クロック入力)。 ・電流制限回路。 ・低電圧保護回路(LVSD)。 ・内部レギュレータ出力(6.3V)。 ・過熱保護回路(TSD)。 ・スパークキラーダイオード内蔵。 ・ホールアンプ部 AGC 回路内蔵。 絶対最大定格 / Ta=25℃ 最大電源電圧 最大出力電流 熱抵抗 許容消費電力 VCC max IO max θj-c Pd max1 Pd max2 16 unit V T：連続ただし 2.5W 以下 1.5 3 A ℃/W IC 単体 無限大放熱板使用 3 20 W W 次ページへ続く。 外形図 3147C (unit : mm) 1 14 20.0 4.0 26.75 4.0 本書記載の規格値(最大定格、動作条件範囲 等) を瞬時たりとも越えて使用し、その結果 発生した機器の欠陥について、弊社は責任 を負いません。 R1.7 0.4 本書記載の製品は、極めて高度の信頼性を 要する用途（生命維持装置、航空機のコント ロールシステム等、多大な人的・物的損害 を及ぼす恐れのある用途）に対応する仕様に はなっておりません。そのような場合には、 あらかじめ三洋電機販売窓口までご相談下 さい。 15 12.7 11.2 8.4 28 (1.81) 1.78 0.6 1.0 SANYO：DIP28H(500mil) 〒370-0596 群馬県邑楽郡大泉町坂田一丁目1番1号 22503 YY IM 改版 / 30102 YK IM 外変 / 4082 TH ◎扇野 A8-8315 No.4164-1/8 LB1816 前ページより続く。 unit 接合部温度 動作周囲温度 Tj max Topr 保存周囲温度 Tstg 許容動作範囲 / Ta=25℃ 電源電圧 出力飽和電圧 ソース（1） ℃ ℃ − 55 ∼＋ 150 ℃ VCC 10 ∼ 14 電気的特性 / Ta=25℃, VCC=12V 回路電流 150 − 20 ∼＋ 80 min ICC1 ICC2 VO(sat) unit V typ max unit 注 内部 CLK, ストップモード 外部 CLK, ストップモード 30 24 47 37 mA mA IO=0.8A, Rf=0 1.1 1.6 V ソース（2） シンク（1） IO=1.2A, Rf=0 IO=0.8A, Rf=0 1.3 0.4 2.1 1.0 V V シンク（2） 出力リーク電流 IO=1.2A, Rf=0 VCC=14V 0.6 1.6 100 V µA 6.3 6.8 V 0.07 30 0.25 mA V 0 2 0.4 − 0.4 2 µA µA [内部レギュレータ] 出力電圧 出力電流 負荷変動 温度係数 [ホール入力部] 入力バイアス電流 VREG IREG ∆VREG IREG=0 ∼ 20mA αVREG IB(HA) IB(HA) 同相入力範囲 入力オフセット電圧 5.8 H1, H3 H2 H1 H2 1.5 0.8 VCC―1.0 VCC―3.0 V V H3 1.5 − 10 VCC―1.7 ＋ 10 V mV 20 1000 mV mV mV VIOH 差動入力範囲 [電流制御部] デッドゾーン幅 出力アイドリング電圧 VDZ VID 正転ゲイン 逆転ゲイン −2 50 100 300 6 GDF ＋ GDF − 0.4 − 0.6 0.5 − 0.5 0.6 − 0.4 加速指令電圧 減速指令電圧 VSTA VSTO 6.0 6.3 0.8 正転リミッタ電圧 逆転リミッタ電圧 VL ＋ VL − [カレントリミッタ] 基準電圧 オフセット電圧 [FG アンプ部] mV / ℃※ Rf=1.8Ω Rf=1.8Ω VCS VCSO 入力バイアス電流 入力オフセット電圧 IB(FG) VIO(FG) DC バイアスレベル 「H」レベル出力電圧 VB(FG) VFGH1 外部無負荷 「L」レベル出力電圧 VFGH2 VFGL1 IFGO= − 2mA 外部無負荷 VFGL2 IFGO=2mA 1.5 0.75 0.75 V V V V 0.65 0.8 0.95 8 30 50 mV ＋1 ＋ 10 µA mV ＋ 5% V V −1 − 10 − 5% 0.5VREG VREG − 1.0 VREG − 1.5 1.0 V V V 1.3 V 次ページへ続く。 No.4164-2/8 LB1816 前ページより続く。 [FG シュミット部] 入力ヒステリシス（H → L） VSHL 入力ヒステリシス（L → H） VSLH ヒステリシス幅 VFGL [エラーアンプ部] 入力バイアス電流 DC バイアスレベル 「H」レベル出力電圧 「L」レベル出力電圧 [位相比較出力] 「H」レベル出力電圧 「L」レベル出力電圧 出力ソース電流 出力シンク電流 [ロック検知出力] 出力飽和電圧 出力リーク電流 [基準信号部] 水晶発振周波数 IB(ER) VB(ER) VERH VERL 外部無負荷 外部無負荷 VPDH VPDL IPD ＋ 外部無負荷 外部無負荷 IPD − 外部無負荷 VLD(sat) ILD(leak) ILD=10mA 外部無負荷 fOSC 水晶発振モード fCLK IOSCH 外部 CLK モード VOSC=VOSCL ＋ 0.3V 「L」レベル端子電圧 [N1, N2 端子] VOSCL IOSC= − 0.5mA [S / B 端子] 「H」レベル入力電圧 「L」レベル入力電圧 ヒステリシス幅 [停止検知] 設定カウント数 [低電圧保護] 動作電圧 ヒステリシス幅 [過熱保護] 動作温度 復帰温度 typ max − 120 − 60 60 120 mV mV 120 240 mV −1 − 5% 0.5VREG VREG − 1.0 ＋1 ＋ 5% µA V 1.0 V V 70 外部入力周波数 「H」レベル端子電流 「H」レベル入力電圧 「L」レベル入力電圧 min VREG − 0.4 unit 注 V 0.4 − 0.4 2.5 V mA mA 0.4 10 1 8 500 5000 V µA MHz 0.5 Hz mA 4.4 V VN1, 2H VN1, 2L 3.0 0 VREG ＋ 0.5 2.0 VSBH VSBL DVSB 2.4 VREG ＋ 0.5 1.5 0 0.25 V V V V V SCT 32 VSD ∆VSD 8.8 V 0.4 V 180 140 ℃ ℃ TTSD TTSDR （内部接合温度） （内部接合温度） 150 注）：※は、設計目標値であり設定は行わない。 No.4164-3/8 ※ ※ LB1816 等価回路ブロック図および周辺回路例 VCC LD + VCC FGOUT PD LD EI EO Vreg S/S -- FG-- -- LD + 6.3V REG + + FG+ 1 Vreg 2 OSC Lock ECL OSC PD DIVIDER S/S 1 Vreg 2 Up V型制御 CURR LIM Down PLL Rf N1 Rf SELECTOR N2 LVSD HYS COMP AGC AGC STOP DET OUT1 TSD OUT2 DRIVER OUT3 HALL AMP LOGIC + + + VCC H1 H2 H3 GND1 GND2 + FC VCS ILB00653 許容消費電力, Pd max -- W 24 20 ピン配置図 Pd max -- Ta 無限大放熱板付 16 12 8 4 3 0 --20 IC単体 0 20 40 60 周囲温度, Ta -- °C 80 100 120 ILB01220 H1+ 1 28 Vreg H1-- 2 27 AGC H3+ 3 26 S/B H3-- 4 25 N1 H2+ 5 24 N2 H2-- 6 23 OSC VCC OUT3 7 8 22 21 GND（ディジタル） LD OUT2 9 20 PD OUT1 10 19 EI Rf 11 18 EO FC 12 17 FG+ VCS 13 16 FG-- GND 14 （アナログ） 15 FG OUT LB1816 Top view ILB00655 No.4164-4/8 LB1816 端子説明 端子番号 端子記号 1∼ 6 H1 ∼ 3 ＋ , H1 ∼ 3 − 7 VCC 8 ∼ 10 OUT1 ∼ 3 11 Rf 出力電流検出端子 12 FC 周波数特性補正端子 VCS 14 GND 15 FG OUT 16, 17 FG , FG 備考 電源電圧端子 13 ＋ 名称 ホール入力端子 出力端子 11 ピン -GND 間に 低抵抗を接続する。 12 ピン -GND 間に コンデンサを接続する。 電流制限基準電圧発生端子 アナログ系 − FG アンプ出力端子 FG アンプ入力端子 18 EO 誤差アンプ出力端子 19 EI 誤差アンプ入力端子 20 PD 位相比較出力端子 21 LD 位相ロック検知出力端子 22 GND 23 OSC 24, 25 N1, N2 26 S/B スタート / ブレーキ入力端子 27 AGC 周波数特性補正端子 28 Vreg 安定化電源出力端子 位相ロック時オン , オープンコレクタ出力 ディジタル系 水晶発振 / 外部クロック入力端子 基準周波数分周切換え端子 24, 25 ピンの状態でクロック 分周数を安定する。 L →スタート , H →ブレーキ 27 ピン -GND 間に コンデンサを接続する。 No.4164-5/8 LB1816 + R2 R4 C6 220kΩ 51kΩ 82kΩ C4 R7 C7 C10 2kΩ 1.3kΩ R6 220pF + C9 1µF C2 C3 R1 C1 R5 0.47µF R8 0.1µF + C5 C8 470kΩ 4.7µF C11 R9 200kΩ 6800pF 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 9 10 11 12 13 14 3 4 5 6 7 8 + + C17 C15 C14 0.62Ω R12 R11 0.47µF 47Ω 47Ω R13 0.47µF C16 R14 0.47µF 47Ω C13 R10 Top view C12 + 2.2µF 2 56kΩ 1 0.33µF LB1816 10µF 2.2µF 8.2kΩ 1.0kΩ 0.01µF 39pF 4.608MHz スタート/ストップ 82pF R3 0.1µF 応用回路例（5.25 インチモータ） VCC ILB00656 クロック分周切換え N1 H N2 H 設定分周数 1536 H L L H 3072 2560 内部 CLK モード L 内部 CLK モード時 L → fFG(サーボ)= 水晶発振 freg. / 設定分周数 外部 CLK モード時 fFG(サーボ)= 外部入力 freg. 内部 CLK モードにおける使用法 外部 CLK モード 外部 CLK モードにおける使用法 OSC VREG R1 X C1 OSC R R2 C2 外付けトランジスタ ILB00657 ILB00658 外付け定数(参考値) Xtal (MHz) 3∼4 C1(pF) 39 C2(pF) 82 R(kΩ) 0.82 4∼5 5∼7 39 39 82 47 1.0 1.5 7 ∼ 10 39 27 2.0 ただし、X’ tal の基本波 fO インピーダンス：3fO インピーダンス =1：5 以上のものを使用すること。 No.4164-6/8 LB1816 三相ロジック真理値表(回転方向は、一方向のみ) H1 H H2 L H3 H OUT1 L OUT2 H OUT3 M H H L H L L L M M L H H L L H H L H H H L M M L L L H M H L H1 ∼ H3 で H とは、H ＋＞ H −であり OUT1 ∼ 3 H は、ソース L とは、それの逆である。 L は、シンクである。 使用上の注意点 1. 位置検出回路(ホール素子入力回路) 位置検出回路は、差動アンプとなっており、最低 30mVp-p の差動入力があれば動作する。しかし、ノイズ等 の影響を考えると、100mVp-p 以上の入力が望ましい。入力 DC レベルは、同相入力電圧範囲(H1 ; 1.5 ∼ VCC − 1.0V H2 ; 0.8 ∼ VCC − 3.0V H3 ; 1.5 ∼ VCC − 1.7V)内で使用すること。 2. 電流制限回路 出力の電流制限は、シンク側トランジスタを非飽和状態にすることにより、制限動作を行う。 制限電流値は V I= CS Rf VCS=0.8V typ Rf ; 11 ピン -GND 間抵抗 で計算できる。 3. FG 入力 モータからの速度信号 FG は、FG アンプで信号を増幅した後、シュミットコンパレータでパルス化し、そ の信号を用いて速度制御を行う。 シュミットコンパレータは、 120mV typ (240mV max)のヒステリシス幅をもっ ている。よって、FGアンプ出力の出力振幅を最低240mV以上となるようにゲインを設定すれば動作はするが、 ロックの引き込み性 , ノイズの影響等を考えると定速回転時、1V 以上となるように設定することが望ましい。 R8, R9 は、FG アンプのゲインを決定する抵抗であり、G=R9 / R8 が DC でのゲインとなる。C10, C11 により、 FG アンプに周波数特性を持たせること。 4. 基準信号入力回路 4-1. 内部クロックモード(水晶発振) 水晶発振子周辺の外付けは、発振子の周波数によりかえる必要がある。 (参考値：6 ページ参照)発振回路に 関するトラブルを避けるため、発振子および C, R 定数の選定に際しては、必ず発振子メーカーの承認をと ること。 4-2. 外部クロックモード FG と同一周波数の基準信号により、モータの回転数を制御する場合は、5 ページの外付け回路を付けて 入力すること。 5. スタート / ブレーキ 光ディスクスピンドルモータの場合、モータ停止時はブレーキをかけ、瞬時に減速し、完全停止とする必 要がある。本 IC では、これを実現するために次のようなブレーキ動作を行っている。 ・ブレーキ動作説明 本ブレーキ回路は、モータ回転中、S / B 端子を「H」とした直後からフルトルクの逆転ブレーキ(電流制 限状態)がかかり、その後、下記のスピードまで速度が落ちた時点より、徐々に逆転トルクを下げ(R10, C12 の時定数により)、ディスクを完全停止させるように動作する。 f3H=fFG / 32(FG モード) f3H ; 3 ホール入力合成周波数 fFG ; ロック時 FG 周波数 次ページへ続く。 No.4164-7/8 LB1816 前ページより続く。 ディスクの停止性を良くするには、ディスクの大きさ,モータのトルクにより次の調整が必要となる(適当な R10, C12 を取り付け実験する)。 ・ブレーキのトルクがなくなっても、モータが正転方向に回り続ける時は、時定数を大きくする。 ・ブレーキによりモータが逆回転してしまうときは、時定数を小さくする。 ・R10 は、51kΩ 前後が良い(100kΩ 以下)。 ブレーキ回路には、パワーオンリセット機能が付いているので、ブレーキ動作中に電源が瞬停した場合も、そ の後、電源が立ち上がればブレーキ動作を継続する。 6. 電源投入時 電源投入時、S / B 端子を「H」としておいてもディスクが多少回ってしまう現象が発生することがある(電 源の立ち上がり速度による)。これが問題となる場合は、R1, C3を付けることにより改善することができる(問 題とならない場合は必要ない)。電源投入時、S / B 端子を「L」としておいた場合、そのままではモータは回 転しない。一度 S / B 端子を「H」とし、その後「L」とするとモータは回転する。 本書記載の製品は、定められた条件下において、記載部品単体の性能・特性・機能などを規定するものであ り、お客様の製品（機器）での性能・特性・機能などを保証するものではありません。部品単体の評価では 予測できない症状・事態を確認するためにも、お客様の製品で必要とされる評価・試験を必ず行って下さい。 弊社は、高品質・高信頼性の製品を供給することに努めております。しかし、半導体製品はある確率で故障 が生じてしまいます。この故障が原因となり、人命にかかわる事故、発煙・発火事故、他の物品に損害を与 えてしまう事故などを引き起こす可能性があります。機器設計時には、このような事故を起こさないような、 保護回路・誤動作防止回路等の安全設計、冗長設計・機構設計等の安全対策を行って下さい。 本書記載の製品が、外国為替及び外国貿易法に定める規制貨物（役務を含む）に該当する場合、輸出する 際に同法に基づく輸出許可が必要です。 弊社の承諾なしに、本書の一部または全部を、転載または複製することを禁止します。 本書に記載された内容は、製品改善および技術改良等により将来予告なしに変更することがあります。した がって、ご使用の際には、「納入仕様書」でご確認下さい。 この資料の情報（掲載回路および回路定数を含む）は一例を示すもので、量産セットとしての設計を保証す るものではありません。また、この資料は正確かつ信頼すべきものであると確信しておりますが、その使用 にあたって第３者の工業所有権その他の権利の実施に対する保証を行うものではありません。 PS No.4164-8/8