モーター駆動/制御

TI のリアルタイム制御および通信製品と専門知識を使用すると、より正確で信頼性が高く、より効率的なモーター・ドライブ・システムを設計できます。

TI は、位置、トルク、速度のより正確で高帯域制御の作成を支援することにより、革新的なモーター制御設計を推進します。TI のリアルタイム制御および通信技術を使用すると、最高クラスのエネルギー・クラスと最小クラスのレイテンシを実現できます。オンチップの安全機能と利用可能な安全関連資料により、IEC 61508 と ISO 13849 に準拠した機能安全システムの認証を効率化し、より堅牢で信頼性の高いモーター・ドライブ・システムを実現できます。

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主なアプリケーション

TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品の採用で、効率と信頼性を向上させた AC インバータと VF ドライブを設計可能

モーター・ドライブ・システムの設計で TI が選ばれる理由

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リアルタイムで高精度の制御を実現

TI が提供する他に類を見ない高精度アナログ技術の製品ラインアップは、位置、トルク、速度の制御と先進的な信号処理の組み合わせにより、高精度でリアルタイムのモーター制御を実現します。

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エネルギー効率を最大化

TI のモーター駆動 / 制御の革新的なソリューションで消費電力を低減すると同時に、総合的な省エネルギーを実現するスイッチング電源によって最大限の効率を達成します。

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高い信頼性と機能安全を実現

寿命の延長と、ドライブ・ベースの安全機能などの絶縁定格を備えた最高クラスの絶縁技術により、予期しない危険な動作のリスクを低減します。

高精度、高信頼性、高効率のモーター・ドライブ・システムの設計

リアルタイム制御技術により、1μs 未満という最小クラスのレイテンシの電流ループを実現

センシング、処理、制御、通信の各技術で構成された包括的な TI の製品ラインアップを活用すると、より小型で信頼性の高いリアルタイム制御システムを構築し、産業用ドライブの効率、高精度、低レイテンシ応答を実現できます。リアルタイム・ペリフェラルと数学アクセラレータを統合したマイコン、プログラマブル・リアルタイム・プロセッサ、構成可能なロジック・ブロック、モーター制御固有のペリフェラルを統合したマイコンを使用すると、以下のことが可能になります。

  • 変換開始から PWM 更新までの電流ループが 1μs 未満
  • 低レイテンシと低ジッタの通信の実現
  • 堅牢で高精度のセンシングにより、外部 FPGA が不要
  • リアルタイム・ペリフェラルを内蔵したマルチコア・マイコンは、制御アルゴリズムと予防保守アルゴリズムの並列実行を可能にします。
アプリケーション・ノート
A Demonstration of Optimized Signal Chain Performance of C2000™ Real-Time MCU (Rev. A)
実際の制御アプリケーションを中心として作成されたリアルタイム・ベンチマークの詳細をご確認ください。ここでは、リアルタイム制御の複雑さと、このより包括的なこのベンチマーク・アプローチの必要性を強調しています。
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ホワイト・ペーパー
インダストリ 4.0 サーボ・ドライブに Sitara™ プロセッサおよびマイコンを活用 (Rev. C 翻訳版)
サーボ・ドライブ市場の動向と、インダストリ 4.0 とスマート・ファクトリ・システムの新しい要件とに Sitara マイコン (MCU) およびプロセッサ (MPU) がどのように対応しているかを説明しています。
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アプリケーション・ノート
AM243x/AM64x Single Chip Motor Control Benchmark
定速ドライブは本質的に非効率的です。このアプリケーション・ノートでは、AM243x/AM64x デバイスが、効率向上に必要な統合型リアルタイム・サーボ・ドライブ制御と通信パスをどのようにサポートするかを示します。
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リアルタイム制御 に関する主な製品
新製品 AM2434 アクティブ 産業用通信機能とセキュリティ機能搭載、最大 800MHz、クワッドコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン
新製品 AM6442 アクティブ PCIe、USB 3.0、およびセキュリティ搭載、デュアル・コア 64 ビット Arm® Cortex®-A53、クワッド・コア Cortex-R5F
TMS320F28384D-Q1 アクティブ 車載対応、コネクティビティ・マネージャ、2x C28x+CLA (制御補償器アクセラレータ) CPU と 1.5MB フラッシュと FPU64 とイーサネット搭載、C2000™ 32 ビット・マイコン

最高クラスの電力効率で正確で信頼性の高いモーター・ドライブと制御システムの設計

寿命と絶縁定格が向上した最高クラスの絶縁技術により、IEC 61800-5-1 絶縁要件を満たし、長寿命の信頼性の高いモーター・ドライブを実現できます。

高精度 (0.1%)、堅牢、低遅延の絶縁型電流センシングとエンコーダ・フィードバックを実現する高精度アナログ技術により、より正確で高速な位置、速度、トルクの制御、およびダウンタイムの減少と高い EMC (電磁適合性) 耐性が可能になります。

保護機能を備えた革新的な統合型電源ソリューションは、より堅牢でコンパクトなドライブを最高クラスの効率で実現し、世界のエネルギー・フットプリントを小さくするのに役立ちます。

Analog Design Journal
Using isolated comparators for overcurrent and overvoltage fault detection in el
この記事では、さまざまな障害イベントの優先レベルと影響、およびそれらを検出してモーター・ドライブ回路の損傷を防止する方法を解説します。
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ホワイト・ペーパー
高信頼性と低コストを両立させる絶縁技術により高電圧設計の様々な課題を解決 (Rev. A 翻訳版)
高電圧システムを設計する際の絶縁に関する一般的な検討事項と方法を説明します。また、設計者がソリューションのサイズとコストを低減しながら絶縁の要求を確実に満たすうえで、テキサス・インスツルメンツ (TI) の絶縁 IC がどのように役立つかを説明します。
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アプリケーション・ノート
Better Signal Integrity w/ Isolated Delta-Sig. Modulators in Motor Drives
このアプリケーション・ノートでは、絶縁型デルタ・シグマ変調器を使用する場合のクロックおよびデータ・ラインの配線と終端に関するベスト・プラクティスについて説明します。
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センシングと電力変換 に関する主な製品
UCC23513 アクティブ 8V と 12V の各 UVLO オプション、5.7kVrms、4A/5A、シングルチャネル、光互換、絶縁型ゲート・ドライバ
AMC1306M25 アクティブ ±250mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型変調器
DRV8350 アクティブ 最大 102V、3 相スマート・ゲート・ドライバ

IEC 61800-5-1 の絶縁要件を満たし、長寿命でより信頼性の高いモーター・ドライブを実現します

  • システム性能と堅牢性の向上:TI の認定済み高電圧絶縁型製品ラインアップは、低レイテンシ、優れた同相過渡耐性、信頼性の高い性能を実現します。
  • システム・コストの低減:TI の絶縁技術を採用すると、部品表 (BOM) の低減、システム・コストの削減、ソリューション・サイズの大幅な縮小を実現できます。
  • スケーラビリティ:TI の革新的なパッケージングと世界各地にある自社所有の製造施設は、より多くのアナログ IC の機能で、機能絶縁、基本絶縁、強化絶縁の能力を実現するのに役立ちます。 
認定
工場監視との適合証明書
強化絶縁用の磁気および容量性カプラに最適です。
認定
TÜV SÜD 技術報告書 
小型、強化絶縁型デルタ・シグマ変調器
ビデオ
TI プレシジョン・ラボ - アイソレーション(絶縁)
絶縁に関する重要なパラメータ、認定、各タイプのデバイスの設計とトラブルシューティングの方法を学習することで、絶縁に関する専門知識を深めることができます。
絶縁 に関する主な製品
ISO6760 アクティブ 汎用、50Mbps、6 チャネル (6/0) デジタル・アイソレータ
ISO7821LLS アクティブ デュアルチャネル、2/0、150Mbps、高性能、強化絶縁型 LVDS バッファ
ISO1211 アクティブ デジタル入力モジュール向け、シングルチャネル、24V ~ 60V、絶縁型デジタル入力レシーバ

有線リアルタイム通信とインターフェイスでの幅広い製品ラインアップ

産業用および車載対応アプリケーション (CAN、RS-485、Profibus、イーサネット、IO-Link、FPDlink、LVDS) のサーバーのための上位層の高い耐性、高速、および広い動作範囲。

  • リアルタイム・イーサネットとアブソリュート・エンコーダ・プロトコルを統合したマイコン
  • 時間に制約のあるネットワークを統合したマイコンと MPU、産業用イーサネットとエンコーダ (HDSL の安全性、FSoE、Profisafe) 上で機能安全をサポートする統合型機能安全マイコン、カスタム・インターフェイスと通信プロトコルをサポートするプログラマブル・ロジック
  • 主要な産業用イーサネット・プロトコルのすべてに対応
ホワイト・ペーパー
インダストリ 4.0 サーボ・ドライブに Sitara™ プロセッサおよびマイコンを活用 (Rev. C 翻訳版)
本稿では、サーボ・ドライブ市場の動向と、インダストリ 4.0 とスマート・ファクトリ・システムの新しい要件とに Sitara マイコン (MCU) およびプロセッサ (MPU) がどのように対応しているかを説明します。
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アプリケーション・ノート
How to Pass IEEE Ethernet Compliance Tests
ある設計が IEEE イーサネット準拠テストで不合格になった場合、たいていは設計のレイアウトが疑わしい原因ですが、時には非常に古いバージョンのソフトウェアが問題を引き起こすことがあります。不合格のシナリオを検証するための手順をご覧ください。
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ビデオ
Low latency vs. low, deterministic latency Ethernet in real time communications (英語)
開発中のシステムを最大限に活用するには、低レイテンシとデタミニスティック (確定的) の違いを理解することが重要です。レイテンシとその変動範囲 (ジッタ) を最小化して、サイクル期間を短縮する方法をご覧ください。
産業用通信 に関する主な製品
新製品 AM2434 アクティブ 産業用通信機能とセキュリティ機能搭載、最大 800MHz、クワッドコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン
新製品 AM6442 アクティブ PCIe、USB 3.0、およびセキュリティ搭載、デュアル・コア 64 ビット Arm® Cortex®-A53、クワッド・コア Cortex-R5F
TMS320F28388D アクティブ コネクティビティ・マネージャ、2x C28x+CLA CPU、1.5MB フラッシュ、FPU64、CLB、ENET、EtherCAT 搭載、C2000™ 32 ビット・マイコン (MCU)

機能安全規格 IEC 61800-5-2 および ISO 13849 の厳格な要件に対応

TI の機能安全準拠製品は、TÜV SÜD 認定済みの機能安全ハードウェアとソフトウェアの開発プロセスを活用しており、モーター・ドライブの設計で必要とされる最高クラスのセーフティ・インテグリティ・レベルと性能レベルを実現し、より安全で効率的な環境を実現するのに役立ちます。

TI の統合型製品と TUEV 評価済みの設計は、セーフ・トルク・オフなどの小型化、スマート化、堅牢性、信頼性の高い安全機能の設計に役立ちます。

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機能安全情報
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
この記事では、STO の要件、市場動向、既存のソリューション、DRV8350F と DRV8353F を使用した小型 STO 設計のアプローチについて説明します。
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機能安全情報
The state of functional safety in Industry 4.0
このホワイト・ペーパーでは、ファクトリ・フロア・オートメーション・サブシステム内のプロセッサの機能安全がどのような意味を持つかに注目し、機能安全を実現するためのいくつかのオプションを検討します。
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機能安全 に関する主な製品
DRV8350F アクティブ 最大 102V、機能安全、品質管理、3 相スマート・ゲート・ドライバ
TPS2660 アクティブ 入力逆極性保護機能内蔵、4.2V ~ 60V、150mΩ、0.1 ~ 2.23A eFuse
ISO1211 アクティブ デジタル入力モジュール向け、シングルチャネル、24V ~ 60V、絶縁型デジタル入力レシーバ

技術リソース

ビデオ
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Decentralized multi-axis motor control (英語)
TI の非集中型 (分散型) 多軸サーボ・ドライブ・アーキテクチャを採用すると、リアルタイム制御を、実際の動作にいっそう近付けることができます。
ビデオ
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モーター・ドライブへの機能安全の実装
このビデオでは、4 つの TI Designs を統合し、可変速度ドライブにセーフ・トルク・オフ (STO) 機能と安全ブレーキ制御 (SBC) 機能を統合する方法を紹介します。
ホワイト・ペーパー
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産業用機器を進歩させる高精度モータ・ドライブ制御
可変速度ドライブ、CISPR 11/EN55011 Class A 電磁波要件、テスト方法に関する IEC 618000-3 規格の詳細をご覧ください。
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設計と開発に役立つリソース

Reference design
Distributed multi-axis servo drive over fast serial interface (FSI) reference design
このリファレンス・デザインは、C2000™ リアルタイム・コントローラを使用する高速シリアル・インターフェイス (FSI) 経由で通信を行う、分散型または非集中型の多軸サーボ・ドライブの例を提示します。多軸サーボ・ドライブは、ファクトリ・オートメーションやロボットのような多くのアプリケーションで使用されています。この種のシステムで、軸当たりのコスト、性能、使いやすさは常に重要な懸念事項になっています。FSI は、低ジッタを達成する、コスト最適化済みで信頼性の高い高速通信インターフェイスであり、複数の C2000 (...)
Reference design
統合ドライブ向け1.25kW、200V AC小型フォーム・ファクタ 3 相 GaN インバータのリファレンス・デザイン
このリファレンス・デザインは、200V AC サーボ・モーター駆動用の 3 相インバータで、周囲温度 50℃ 時に 1.25kW の連続電力定格、周囲温度 85 時に 550W です。このリファレンス・デザインが採用している 600V の LMG3411R150 GaN(窒化ガリウム)パワー・モジュールは、FET とゲート・ドライバを統合し、効率的な放熱の目的で 1.95mm の絶縁金属基板(Insulated Metal Substrate、IMS)ボードに搭載しています。絶縁回路と制御回路を個別の FR-4 (...)
Reference design
TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、セーフ・トルク・オフ (STO) のリファレンス・デザイン
このリファレンス・デザインは、3 相インバータ向けセーフ・トルク・オフ (STO) サブシステムと、CMOS 入力絶縁型 IGBT ゲート・ドライバとの組み合わせの概要を示します。この STO サブシステムは、2 チャネル構造を採用し (1oo2:1 out of 2、冗長化の目的で 2 つのうち少なくとも一方が動作)、ハードウェア障害耐性 1 (HFT = 1) を実現しています。無励磁化トリップの概念に従う実装を採用しています。デュアル STO 入力 (STO 1 と STO _2) がアクティブ・ローになった場合、6 個の絶縁型 IGBT ゲート・ドライバの 1 次側と 2 (...)

モーター駆動/制御 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。