JAJSL44 March   2023 DRV8952

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成および機能
  6. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 代表的な特性
  7. 7 詳細説明
    1. 7.1  概要
    2. 7.2  機能ブロック図
    3. 7.3  機能説明
    4. 7.4  独立のハーフブリッジ動作
    5. 7.5  電流検出とレギュレーション
      1. 7.5.1 電流検出とフィードバック
      2. 7.5.2 外付け抵抗による電流検出
      3. 7.5.3 電流レギュレーション
    6. 7.6  チャージ・ポンプ
    7. 7.7  リニア電圧レギュレータ
    8. 7.8  VCC 電圧電源
    9. 7.9  ロジック・レベル・ピンの図
    10. 7.10 保護回路
      1. 7.10.1 VM 低電圧誤動作防止 (UVLO)
      2. 7.10.2 VCP 低電圧誤動作防止 (CPUV)
      3. 7.10.3 ロジック電源パワーオン・リセット (POR)
      4. 7.10.4 過電流保護 (OCP)
      5. 7.10.5 サーマル・シャットダウン (OTSD)
      6. 7.10.6 nFAULT 出力
      7. 7.10.7 フォルト条件のまとめ
    11. 7.11 デバイスの機能モード
      1. 7.11.1 スリープ・モード (nSLEEP = 0)
      2. 7.11.2 動作モード
      3. 7.11.3 nSLEEP リセット・パルス
      4. 7.11.4 機能モードのまとめ
  8. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
      1. 8.1.1 ソレノイド負荷の駆動
        1. 8.1.1.1 ソレノイド・ドライバの代表的なアプリケーション
        2. 8.1.1.2 熱に関する計算
          1. 8.1.1.2.1 電力損失の計算
          2. 8.1.1.2.2 接合部温度の推定
        3. 8.1.1.3 アプリケーション特性の波形
      2. 8.1.2 ステッパ・モーターの駆動
        1. 8.1.2.1 ステッパ・ドライバの代表的なアプリケーション
        2. 8.1.2.2 電力損失の計算
        3. 8.1.2.3 接合部温度の推定
      3. 8.1.3 ブラシ付き DC モーターの駆動
        1. 8.1.3.1 ブラシ付き DC ドライバの代表的なアプリケーション
        2. 8.1.3.2 電力損失の計算
        3. 8.1.3.3 接合部温度の推定
        4. 8.1.3.4 単一のブラシ付き DC モーターの駆動
      4. 8.1.4 熱電冷却器 (TEC) の駆動
      5. 8.1.5 ブラシレス DC モーターの駆動
  9. 9 パッケージの熱に関する考慮事項
    1. 9.1 DDW パッケージ
      1. 9.1.1 熱性能
        1. 9.1.1.1 定常状態熱性能
        2. 9.1.1.2 過渡熱性能
  10. 10電源に関する推奨事項
    1. 10.1 バルク容量
    2. 10.2 電源
  11. 11レイアウト
    1. 11.1 レイアウトのガイドライン
    2. 11.2 PCB 材料に関する推奨事項
    3. 11.3 熱に関する注意事項
  12. 12デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 12.1 関連資料
    2. 12.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 12.3 サポート・リソース
    4. 12.4 商標
    5. 12.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 12.6 用語集
  13. 13メカニカル、パッケージ、および注文情報
    1. 13.1 テープおよびリール情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

8.1.2.2 電力損失の計算

以下の計算では、電源電圧が 24V、フルスケール電流が 5A、立ち上がり / 立ち下がり時間が 140ns、入力 PWM 周波数が 30kHz の使用事例を想定しています。

全消費電力は主な 3 つの要素 (導通損失 (PCOND)、スイッチング損失 (PSW)、静止電流による電力損失 (PQ)) で構成されます。

導通損失 (PCOND) は、式 8 に示すように、モーターの RMS 電流 (IRMS)、ハイサイド・オン抵抗 (RDS(ONH))、ローサイド・オン抵抗 (RDS(ONL)) で決まります。

式 8. PCOND = 2 x (IRMS)2 x (RDS(ONH) + RDS(ONL))

セクション 8.1.2.1 に示されている代表的なアプリケーションの導通損失は、式 9 のように計算されます。

式 9. PCOND = 2 x (IRMS)2 x (RDS(ONH) + RDS(ONL)) = 2 x (5A / √2)2 x (0.112Ω) = 2.8W

PWM スイッチング周波数に起因する電力損失は、出力電圧の立ち上がり時間 / 立ち下がり時間 (tRF)、電源電圧、モーターの RMS 電流、PWM スイッチング周波数で決まります。各 H ブリッジの立ち上がり時間と立ち下がり時間のスイッチング損失は、式 10 と 式 11 のように計算されます。

式 10. PSW_RISE = 0.5 x VVM x IRMS x tRF x fPWM
式 11. PSW_FALL = 0.5 × VVM × IRMS × tRF × fPWM

各種パラメータの値を代入した後、各 H ブリッジのスイッチング損失は次のように計算されます。

式 12. PSW_RISE = 0.5 × 24V × (5A / √2) × (140ns) × 30kHz = 0.178W
式 13. PSW_FALL = 0.5 x 24V x (5A / √2) x (100ns) x 30kHz = 0.178W

ステッパ・モーター・ドライバの合計スイッチング損失 (PSW) は立ち上がり時間のスイッチング損失 (PSW_RISE) と立ち下がり時間のスイッチング損失 (PSW_FALL) の和の 2 倍として以下のように計算されます。

式 14. PSW = 2 x (PSW_RISE + PSW_FALL) = 2 x (0.178W + 0.178W) = 0.712W
注:

出力の立ち上がりと立ち下がりの時間 (tRF) は、電源電圧、温度、デバイス間のばらつきに基づいて変化すると予想されます。

VCC ピンが外部電圧に接続されているとき、静止電流は標準値で 4mA です。電源電圧によって消費される静止時電流による消費電力は、以下のように計算されます。

式 15. PQ = VVM x IVM

値を代入すると、静止時の電力損失は以下のように計算されます。

式 16. PQ = 24V × 4mA = 0.096W
注:

静止電力損失は、動作電源電流 (IVM) の標準値を使用して計算されます。この値は電源電圧、温度、デバイス間のばらつきによって変化します。

全消費電力 (PTOT) は導通損失、スイッチング損失、静止電力損失の合計として 式 17 のように計算されます。

式 17. PTOT = PCOND + PSW + PQ = 2.8W + 0.712W + 0.096W = 3.608W