注文コードNo.N 6 2 0 5 No. N 6 2 0 5 N1599 新 モノリシックディジタル集積回路 LB1695D DC ファン用 3相ブラシレスモータドライバ LB1695Dは、3相ブラシレスモータドライバICであり、給湯器, 家電機器等のDCファンモータ駆動用として最 適である。 特長 ・3相ブラシレスモータドライバ ・耐圧45V, 出力電流2A ・電流リミッタ内蔵 ・低電圧保護回路内蔵 ・熱しゃ断回路内蔵 ・ヒステリシス付ホールアンプ内蔵 ・FG出力機能 絶対最大定格／Ｔａ＝２５℃ 項 目 記 号 条 件 定 格 値 unit 最 大 電 源 電 圧 １ VCC max ２ VM max 10 45 Ｖ Ｖ 最 2.0 Ａ 3.0 20 Ｗ Ｗ 大 出 力 電 流 IO max 許 容 消 費 電 力 １ Pd max1 ２ Pd max2 ＩＣ単体 無限大放熱板付 動 作 周 囲 温 度 Topr − 20∼＋100 ℃ 保 存 周 囲 温 度 Tstg −55∼＋150 ℃ 許容動作範囲／Ｔａ＝２５℃ 項 目 記 号 条 件 unit 定 格 値 4.5 ∼9.0 5∼42 電 源 電 圧 範 囲 １ VCC ２ VM Ｖ Ｖ 電 源 立 ち 上 げ 電 圧 上 昇 率 1 2 ΔVCC/Δt ΔVM/Δt 0.04 以下 Ｖ/ μs V CC ＝VLVSD(OFF)点 ※１ VM＝0V 点 ※１ 0.16 以下 Ｖ/ μs ※１電源投入時、電源電圧の立ち上がり速度が速い場合、出力にスルー電流が流れることがある。 外形図 3037A (unit : mm) 12.7 11.2 0.4 R1.7 1 10 20.0 27.0 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。 11 4.0 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。 8.4 20 2.07 2.54 0.6 1.3 SANYO : DIP20H 〒370-0596 群馬県邑楽郡大泉町坂田一丁目1番1号 N1599MH寿◎島崎 B8-3830 No.6205-1/9 LB1695D 電気的特性／Ｔａ＝２５℃，ＶCC ＝５Ｖ，ＶM ＝３０Ｖ 項 目 電 出 源 力 飽 記 号 電 和 流 ICC 電 圧 条 件 定 格 値 typ min unit max 正転 13 19 ｍＡ VOsat1 IO=0.5A VO(sink) ＋VO(source) 1.8 2.4 Ｖ VOsat2 IO=1.0A VO(sink) ＋VO(source) 2.1 2.8 Ｖ 100 μＡ 4 μＡ 出 力 リ ー ク 電 流 IO leak ホ ー ル ア ン プ 入 力 バ イ ア ス 電 流 I HB 1 同 相 入 力 電 圧 範 囲 VICM 1.5 ヒ ス テ リ ア ス 幅 ΔVIN 21 VCC-1.8 Ｖ 30 37 mＶ 入 力 電 圧 Ｌ → Ｈ VSLH 5 15 25 mＶ 入 力 電 圧 Ｈ → Ｌ VSHL -25 -15 -5 mＶ 0.4 Ｖ 12.5 kΩ ＦＧ端子（速度パルス出力） 出力「Ｌ」レベル電圧 VFGL IFG=5mA プ ル ア ッ プ 抵 抗 値 RFG 7.5 10 正 逆 転 動 作 正 転 VFR1 0 0.8 Ｖ 逆 転 VFR2 4.2 VCC Ｖ 0.6 Ｖ 電 流 制 限 動 作 リミッタ VRF 0.42 0.5 150 180 ℃ 40 ℃ 熱 遮 断 動 作 動 作 温 度 T-TSD 設計目標値 ヒ ス テ リ シ ス 幅 ΔT-TSD 設計目標値 低 電 圧 保 護 動 作 動 作 電 圧 VLVSD 解 除 電 圧 VLVSD(OFF) 3.5 ヒ ス テ リ シ ス 幅 ΔVLVSD 3.8 4.1 Ｖ 4.3 4.5 Ｖ 0.4 0.5 0.6 Ｖ Ｃ 端 子 充 電 電 流 ICL R=33kΩ 30 40 50 μＡ 放 電 電 流 ICH R=33kΩ 90 120 150 μＡ 充 電 開 始 電 圧 VCL R=33kΩ 0.3 0.4 0.5 Ｖ 放 電 開 始 電 圧 VCH R=33kΩ 1.5 2.0 2.5 Ｖ 出 力 電 流 無 視 時 間 t sm R=33kΩ, C=4700pF 58 68 78 μs 出 R=33kΩ, C=4700pF 164 193 222 μs 力 オ フ 時 間 t so No.6205-2/9 LB1695D 真理値表 入 力 ＩＮ１ ＩＮ２ ＩＮ３ １ Ｈ Ｌ Ｈ ２ Ｈ Ｌ Ｌ ３ Ｈ Ｈ Ｌ ４ Ｌ Ｈ Ｌ ５ Ｌ Ｈ Ｈ ６ Ｌ Ｌ Ｈ 正／逆制御 出 力 Ｆ／Ｒ Source → Sink Ｌ ＯＵＴ2 → ＯＵＴ1 Ｈ ＯＵＴ1 → ＯＵＴ2 Ｌ ＯＵＴ3 → ＯＵＴ1 Ｈ ＯＵＴ1 → ＯＵＴ3 Ｌ ＯＵＴ3 → ＯＵＴ2 Ｈ ＯＵＴ2 → ＯＵＴ3 Ｌ ＯＵＴ1 → ＯＵＴ2 Ｈ ＯＵＴ2 → ＯＵＴ1 Ｌ ＯＵＴ1 → ＯＵＴ3 Ｈ ＯＵＴ3 → ＯＵＴ1 Ｌ ＯＵＴ2 → ＯＵＴ3 Ｈ ＯＵＴ3 → ＯＵＴ2 Ｆ／Ｒ ＦＧ出力 ＦＧ１ ＦＧ２ Ｌ Ｌ Ｌ Ｈ Ｌ Ｌ Ｈ Ｈ Ｈ Ｌ Ｈ Ｈ ＦＧ出力 正転 Ｌ 0.0 ∼0.8V ＦＧ１ 逆転 Ｈ 4.2 ∼5.0V ＦＧ２ ブロック図および応用回路図 F/R FG1 FG2 ＋ VCC Reg ＋ LVSD 1.3V 2.3V VM Hys.Amp VM ＋ IN1 − OUT1 ＋ IN2 OUT2 Logic − OUT3 ＋ IN3 − RF TSD Rf Current Limiter 0.5V GND R C No.6205-3/9 LB1695D 端子機能の説明 端 子 名 ピン番号 機 能 ＶＣＣ １ 出力部以外の各部に与える電源端子 Ｒ ２ Ｃ端子の充放電電流を設定する端子 Ｃ ３ 電流制限動作時の出力オフ時間，出力電流無視時間設定端子 ＮＣ ４, ９ ＯＵＴ１ ５ 出力端子１ ＯＵＴ２ ６ 〃 ２ ＯＵＴ３ ７ 〃 ３ ＲＦ ８ ＶＭ １０ 出力を与える電源端子 ＧＮＤ １１ 出力以外のＧＮＤ 出力トランジスタの最低電位はＲＦ端子電圧となる。 Ｆ／Ｒ １２ 正転／逆転制御端子 ＩＮ１＋，ＩＮ１− １７, １８ ホール入力端子 ロジックの「Ｈ」とはＩＮ＋＞ＩＮ−の状態 ＩＮ２＋，ＩＮ２− １５, １６ 〃 〃 ＩＮ３＋，ＩＮ３− １３, １４ 〃 〃 ＦＧ１ ２０ 速度パルスを出力する端子１ プルアップ抵抗内蔵 ＦＧ２ １９ 速度パルスを出力する端子２ 〃 配線に使用可能。 出力電流の検知端子。この端子とＧＮＤ間に抵抗Ｒｆを接続する。 出力電流は VRF／Rｆで設定した電流値に制限される（電流制限動作）。 ピン配置図 FG1 20 FG2 IN1− IN1＋ IN2− IN2＋ IN3− IN3＋ F/R 19 18 17 16 15 14 13 12 GND 11 ＬＢ１６９５Ｄ Top view 1 VCC 2 R 3 C 4 5 6 7 8 NC OUT1 OUT2 OUT3 RF 9 NC 10 VM Pd max − Ta 24 許容消費電力, Pd max − W 無限大放熱板付 20 16 12 8.0 8 4 3 放熱板なし 0 −20 1.2 0 20 40 60 80 100 120 周囲温度, Ta − ℃ No.6205-4/9 LB1695D 端子等価回路図 端子 端子記号 番号 ３ Ｃ ２ Ｒ 端子電圧 等 価 回 路 図 VCC 3 2.0V 2 200Ω X4 VCC 2.0V 0.4V ５ ＯＵＴ１ ６ ＯＵＴ２ ７ ＯＵＴ３ ８ ＲＦ １０ ＶＭ 200 VCC 10 5 6 7 200Ω 0.5V 8 １２ Ｆ／Ｒ min 0.0V max VCC VCC 10kΩ 10kΩ 20kΩ 12 10kΩ 次ページへ続く。 No.6205-5/9 LB1695D 前ページから続く。 端子 番号 端子記号 １７ ＩＮ１＋ min 1.5V １８ ＩＮ１− max VCC-1.8V １５ ＩＮ２＋ １６ ＩＮ２− １３ ＩＮ３＋ 15 14 16 １４ ＩＮ３− 17 18 ２０ ＦＧ１ １９ ＦＧ２ 端子電圧 等 価 回 路 図 VCC 13 200Ω 200Ω V CC 10kΩ 19 20 No.6205-6/9 LB1695D ＬＢ１６９５Ｄ 説明 １．ホール入力回路 ｔｙｐ ）を有する差動アンプとなっている。 ホール入力回路は、ヒステリシス（３０ｍＶ 動作ＤＣレベルは、同相入力電圧範囲（１．５Ｖ∼ＶＣＣ−１．８Ｖ）内で使用すること。ノイズ等による 影響がないように、入力レベルとしては、ヒステリシスの３倍以上（１２０∼１６０ｍＶｐ-ｐ）を入力する ことを推奨する。ノイズ評価等において耐量が問題となる場合、ホール入力ＩＮ＋，ＩＮ−間にコンデンサ （０．０１μＦ程度）を付ける。 ２．保護回路 ２−１．低電圧保護回路 ＶＣＣの電圧が規定の電圧（ＶＬＶＳＤ）以下になると、シンク側出力トランジスタをオフする。ＶＣＣ 減電圧時の誤動作を防止する回路である。 ２−２．熱遮断保護回路 接合部の温度が規定の温度（ＴＳＤ）以上になると、シンク側出力トランジスタをオフし、ＩＣの熱 破壊を防止する回路である。異常時以外は動作することがないように熱設計を行うこと。 ３．ＦＧ出力回路 ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３のホール入力信号が合成され、波形整形されて出力されている。ＦＧ１はホール 入力と同一周波数であり、ＦＧ２はホール入力の３倍の周波数となっている。 ４．正逆転制御回路 モータ回転中に正逆転（Ｆ／Ｒ）切り替えを行わないことを前提に設計している。 モータ回転中にＦ／Ｒ切り替えを行うと、出力にスルー電流が流れ、ＡＳＯが問題になる。Ｆ／Ｒ切り替え は、ＶＭ 電源オフ状態（モータ停止状態）で行うことを推奨する。 ５．ＶＣＣ，ＶＭ電源 電源投入時、電源電圧（ＶＣＣ，ＶＭ）の立ち上がり速度が速い場合、出力にスルー電流が流れ、ＡＳＯが 問題になる。電源の立ち上がり速度は、ΔＶＣＣ ／Δｔ＝０.０４Ｖ／μＳ以下、ΔＶ Ｍ ／Δｔ＝０.１６Ｖ／ μＳ以下とすること。また、電源オン時の順序としてはＶＣＣオンの後、Ｖ Ｍオンが望ましい。 電源オフ時の順序としてはＶＭオフの後、モータが停止してからＶＣＣをオフするのが望ましい。ＶＭオフ の後、モータが惰性回転中にＶＣＣをオフしてしまうと、モータの種類によってはＶＭ の電圧が持ち上がり、 耐圧オーバーになる可能性がある。 ６．電源安定化用コンデンサ ＶＣＣラインが大きく変動すると、低電圧保護回路等が誤動作することがある。ＶＣＣライン（ＶＣＣ − ＧＮＤ間）には、コンデンサ（数μＦ程度）を付けて安定化する必要がある。また、ＶＭラインには大きなスイ ッチング電流が流れるため、配線のインダクタンス成分等によってＩＣのＶＭ電圧が変動してしまう。 ＧＮＤラインも振られるため、誤動作や耐圧オーバーにならないように、ＶＭライン（ＶＭ−ＧＮＤ間）には コンデンサを付けて安定化する必要がある。特に、配線の引き回し（ＶＭ，ＶＣＣ，ＧＮＤ）が長い場合など は十分なコンデンサを付け、電源ラインを安定化すること。 次ページへ続く。 No.6205-7/9 LB1695D 前ページより続く。 ７．電流制限回路 電流制限回路は、出力電流が設定した電流値（リミッタ値）に達した時に、シンク側出力トランジスタを オフする回路であり、出力電流をリミッタ値で制限している。 出力電流の検知にはＲＦ端子を使用しており、ＲＦ端子−ＧＮＤ間に抵抗Ｒｆを入れることより、出力電 流を電圧として検知している。ＲＦ端子電圧が０． ５Ｖ （ｔｙｐ ）に達すると電流制限が動作し、０ . ５／Ｒｆ により設定されるリミッタ値に出力電流は制限される。 ７−１．出力オフ時間 電流制限回路は、電流制限が動作してシンク側出力トランジスタをオフした後、一定時間のオフ期間 （出力オフ時間）を設け、再びオンするように動作する。ＬＢ１６９５Ｄでは 、電流制限回路をこのように 出力をスイッチングする方式にしたことにより、出力を非飽和にする電流制限方式に比べて、電流制限 動作時のＡＳＯが問題になりにくい。 出力オフ時間は、Ｃ端子に接続したコンデンサＣの充電時間により決められる。電流制限が動作する とＣの充電を開始し、Ｃの電圧が２Ｖ （ｔｙｐ）に充電されるまでの時間が出力オフ時間となる。Ｃの電圧 が２Ｖまで充電されると、再びシンク側出力はオンになる。Ｃの充電電流は定電流であり、Ｒ端子に接続 する抵抗Ｒにより決められる。Ｃの充電電流ＩＣＬ と出力オフ時間ｔｏｆｆは次の式で求められる。 ＩＣＬ ≒ １. ３／Ｒ （Ｒは１３ｋΩ∼１００ｋΩで設定すること） ｔｏｆｆ ≒ Ｃ／ＩＣＬ×２. ０ ≒ １. ５３×Ｒ×Ｃ ７−２．出力電流無視時間 電流制限が動作してシンク側出力をオフしている間、オフされた出力の上側の回生電流吸収用外付け ダイオードには回生電流が流れている。出力オフ時間経過後、再びシンク側出力をオンにすると、この 外付けダイオードには瞬間的に逆電流が流れ（ダイオードの逆回復時間のため）、これにより出力には 瞬間的にリミッタ値に達する電流が流れてしまう。この電流によって再度、電流制限が動作すると出力 がオフしてしまうため、平均電流が下がり、モータ起動時などにトルクダウンを生じる。したがって、 この電流を検知しないように電流制限回路には、シンク側出力をオフから再びオンにした後、一定時間 出力電流を検知しない時間（出力電流無視時間）を設けている。 出力電流無視時間は、Ｃ端子に接続したコンデンサＣの放電時間により決められる。電流制限が動作 してＣの電圧が２Ｖまで充電されると放電を開始し、Ｃの電圧が０. ４Ｖ （ｔｙｐ）に放電されるまでの時間 が出力電流無視時間となる。Ｃの放電電流は定電流であり、充電電流ＩＣＬの約３倍に設定している。 したがって、出力電流無視時間は、出力オフ時間の約１／３となる。 Ｃの放電電流ＩＣＨと出力電流無視時間ｔｓｍは次の式で求められる。 ＩＣＨ ≒ １. ３／Ｒ×３ ｔｓｍ ≒ Ｃ／ＩＣＨ ×１. ６ ≒ ０ . ４１×Ｒ×Ｃ 電流制限回路では、シンク側出力を再びオンする時のオンタイムに傾きを持たせているため、回生電流 吸収用外付けダイオードとして、整流ダイオード（逆回復時間の短くないダイオード）を使用しても、逆 電流があまり大きくならない。 ７−３．出力オフ時間の設定 出力オフ時間は、使用するモータの種類によって、 最適な時間を設定する必要がある（Ｒ端子の外付け 抵抗，Ｃ端子の外付けコンデンサにより設定）。Ｆig.1 に電流制限動作波形を示す。 次ページへ続く。 No.6205-8/9 LB1695D 前ページより続く。 （１）出力オフ時間を小さく設定した場合 出力オフ時間と出力電流無視時間は、 約 ３ ：１ という関係にＩＣ内部回路で設定してあるため、それ ぞれを別々に設定することができない。したがって、出力オフ時間をあまり小さく設定してしまうと出力 電流無視時間が不足する場合がある。出力電流無視時間が不足すると、回生電流吸収用外付けダイオード の逆電流で電流制限が動作する（７−２．参照）。また、出力オフ時間を小さくするとダイオードの逆電流 が大きくなるのでＡＳＯが問題になることがある。 （２） 出力オフ時間を大きく設定した場合 出力オフ時間をあまり大きく設定してしまうと平均電流が減少するため、モータ起動時のトルクが下がる。 モータの種類によっては、起動時に電流制限動作状態から定常回転状態に移行できなくなることがある。 ｔso ｔsm Ｃ端子電圧 2.0V 0.4V 0.0V ＲＦ端子電圧 0.5V 0.0V ｔoff Ｆig.1 電流制限動作波形 ８．ＩＣ内部の消費電力計算 Ｐｄ＝（ＶＣＣ×ＩＣＣ）＋（ＶＭ ×ＩＭ ）−（モータコイルでの消費電力） ９．ＩＣの温度上昇測定法 ＩＣのチップ温度は直接測定することができないないため、通常下記の測定法により温度測定を行う。 ９−１．熱電対による測定 熱電対による温度測定は、熱電対をフィンに取り付けて行う。この測定法は簡単であるが、発熱が安定 した状態でなければ測定誤差が大きくなる。 ９−２．ＩＣ内部のダイオード特性による測定 本ＩＣでは、ＦＧ１−ＧＮＤ間の寄生ダイオードを用いて測定することを推奨する。ＦＧ１をＨｉｇｈ （オフ）状態に設定して、寄生ダイオードのＶＦ電圧を測定し、ＶＦ電圧の温度特性から温度を算出する。 （当社データ ＩＦ＝−１ｍＡ，ＶＦの温度特性は約−２ｍＶ／℃） 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、外国為替およ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。 Y72 PS No.6205-9/9