モーター設計の変革

業界をリードする TI のソリューション ラインアップを活用すると、信頼性が高い高性能モーター制御アプリケーションを簡単に設計できます。

モーター制御ソリューションの包括的な TI 製品ラインアップを採用すると、開発中の設計をスケール化できます。

TI は、コスト重視設計向けデバイスから、複雑なアプリケーション向けの高性能デバイスに至るまで、幅広い製品ラインアップを取り揃えており、多様な価格ポイントの設計に活用できます。多様な選択肢とトポロジにまたがるお客様の設計で、モーター システムをサポートできるように、フレキシビリティと利便性の高い複数のオプションが入手可能です。

デジタル モーター制御アプリケーション向けの TI 製品の利点

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高性能モーター制御

速度と位置に関する超高精度の測定や、より高速な制御ループを通じたシステム応答時間の改善、高度な駆動機能の実現などが可能です。

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スケーラブルな製品ラインアップ

保護、診断、セキュリティなどを実現する高集積デバイスを採用すると、調達の複雑さの軽減、コストの削減に加えて、部品点数を低減することができます。

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より低い難易度でより迅速な開発

使いやすい設計ツール、デベロッパー ネットワークのエコシステム、競争力のある包括的なリファレンス デザイン、ソフトウェア ライブラリを活用すると、設計サイクルを短縮し、市場投入を迅速化することができます。

お客様に最適なモーター制御デバイスを選定

モーター制御機能の比較

TI には 4 種類の製品カテゴリがあり、アプリケーションの複雑さや要件に応じ、開発中の設計のニーズを満たすことができます。次期プロジェクトに最適な TI のソリューションを比較、評価、選定するには、次の表をご覧ください。

  

MCX

msp パッケージ

MSP

C2000

AM2x

センシングと駆動

ゲート ドライバと FET を
統合。複数のプロトコル オプション。
電流センス アンプ
yes
no
no
no
ADC の分解能
no
12 ビット 12-ビットと
16 ビット
12 ビット
デルタ シグマ フィルタ モジュール
no
no
yes
yes

位置センシング

ホール・センサ
yes
yes
yes
yes
インクリメンタル エンコーダ
no
yes
yes
yes
アブソリュート エンコーダ
no
no
yes
yes
レゾルバと SIN/COS
no
no
yes
yes

制御アルゴリズム

台形波制御と FOC (フィールド
オリエンテッド コントロール) 向け、
センサ付きとセンサレス
yes
yes
yes
yes
アクティブ フロント エンド
no
no
yes
yes
モーターと PFC (力率補正)
no
no
yes

yes

通信

インターフェイス I2C
汎用 EtherCAT を含めた
拡張型
マルチプロトコル
ネットワーク機能

機能安全 (決定論的)

TI の機能安全カテゴリ
no
no
機能安全
準拠
機能安全
準拠
SIL/ASIL
の体系的な認証が利用可能かどうか
no
no
SIL-2 / ASIL-B。SIL-3 / ASIL-D
SIL-2 / ASIL-B。SIL-3 / ASIL-D

コンピューティング

コーディング不要の
BLDC エンジンを内蔵
yes
no
no
no
CPU の種類
no
固定小数点、シングル コア 浮動小数点、
シングル コアとマルチコア
浮動小数点、
シングル コアとマルチコア
セキュリティ
no
yes
yes
yes
高度な機能 GUI を使用してモーターの
パラメータをチューニング
no
構成可能ロジック
ブロック (CLB)
予防保守、
エッジ AI

モーター制御テクノロジーの詳細

高精度で高速な測定 – センサ付きとセンサレス

TI は、以下のような包括的な回転子位置フィードバック機能をサポートしています。ホール効果、リゾルバ、インクリメンタル エンコーダとアブソリュート エンコーダ、センサレス オブザーバ。電流と電圧の測定向けに、この製品ラインアップは複数の電流センス手法と複数の絶縁アーキテクチャをサポートしています。開発中のアプリケーションによっては、多様かつ高度な PWM (パルス幅変調) チャネルを活用して、1 つまたは複数のモーターを同時に制御することができます。

設計リソースを活用すると、評価と開発を迅速に開始できます。

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関連資料
C2000 マイコン向け、Tamagawa (多摩川精機) T-format アブソリュート・エンコーダ・マスタ・インターフェイスのリファレンス・デザイン
このリファレンス デザインは、デジタル アブソリュート エンコーダ、リゾルバ、サイン / コサイン トランスデューサとのインターフェイスを確立する統合型ソリューションを提示します。
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1kW ブラシレス DC モーター 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、Arm® Cortex®-M0+ コア採用のマイコン (MCU) である MSPM0G を使用したモーター インバータを提示します。
関連資料
MCF8316A チューニング ガイド
パラメータの抽出から性能や音響 (ノイズ) の最適化に至るまで、TI の BLDC コントローラを使用してお客様独自の BLDC モーター チューニングを実行するためのステップ バイ ステップのガイダンス 
センシングと駆動 に関する主な製品
MCT8329A アクティブ 60V、センサレス、台形波制御、3 相 BLDC ゲート ドライバ
新製品 MSPM0G3507 アクティブ 128KB フラッシュと 32KB SRAM と 2 個の 4Msps ADC と DAC と 3 個のコンパレータと 2 個のオペアンプと CAN-FD と MATH ACL (演算アクセラレータ)
TMS320F28388D アクティブ コネクティビティ マネージャや、2 個の 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 CLB (構成可能ロジック ブロック) と ENET と

速度とトルクの制御、高性能、可聴ノイズの低減を実現してモーターを駆動

高性能と可聴ノイズの低減を重視した各種制御アルゴリズムを使用して、多くの種類のモーター (ブラシ付き、ステッピング、ブラシレス、永久磁石同期、AC 誘導つまり VVVF) を動作させることができます。これらの製品ラインアップは、センサ付きとセンサレスの各台形波制御アルゴリズムと、FOC (フィールド オリエンテッド コントロール:磁界方向制御) アルゴリズムをサポートしています。これらのアルゴリズムは、モーター パラメータの識別、初期位置と速度の検出、弱め界磁など、システム仕様に関連する主な技術を採用しています。

モーター制御アルゴリズムに関連する以下のリソースを活用すると、評価と開発を迅速に開始できます。

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アプリケーション概要
High-Efficiency Sensorless, Code-Free BLDC Motor Drives for Scalable Systems
BLDC モーターの電力、性能、効率、加速、減速、速度の各プロファイルを最適化するための高度な制御手法。 
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関連資料
HVAC (エアコン) 向けデジタル・インターリーブ PFC を搭載したデュアル・モーター制御のリファレンス・デザイン
暖房、通気、空調 (エアコン) の各アプリケーションで、可変周波数のエアコン室外機コントローラ向けに、1.5kW のデュアル モーター ドライブと力率補正制御を実装します。
関連資料
移動型ロボットのモーター制御
産業用移動型ロボットの詳細をご覧ください。
制御アルゴリズム に関する主な製品
新製品 MSPM0G3507 アクティブ 128KB フラッシュと 32KB SRAM と 2 個の 4Msps ADC と DAC と 3 個のコンパレータと 2 個のオペアンプと CAN-FD と MATH ACL (演算アクセラレータ)
MCT8329A アクティブ 60V、センサレス、台形波制御、3 相 BLDC ゲート ドライバ
AM2432 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、デュアルコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン

より多くのタスクを処理し、精度が向上

マイコンのコンピューティング性能を新しい水準に引き上げ、産業用アプリケーションで成長を続けるオートメーションの需要に対応することができます。より多くのモーター軸を駆動し、精度を向上させることができます。ほかに、力率補正、アクティブ フロント エンド、リアルタイム マルチプロトコル ネットワーク、エッジ分析、安全性、セキュリティなどの機能を単一のデバイスに統合しています。

TI のソフトウェア リソースを活用すると、評価と開発を迅速に開始できます。

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アプリケーション・ノート
Real-Time Benchmarks Showcasing C2000™ Control MCU's Optimized Signal Chain (Rev. A)
リアルタイム制御にとって重要なのは、センシング、処理、駆動を実行する際のレイテンシを短縮することです。これら全体は、リアルタイム シグナル チェーンという形で定義済みです。C2000 制御マイコンを提示するこのアプリケーションの詳細をご確認ください。
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アプリケーション・ノート
AM243x/AM64x Single Chip Motor Control Benchmark
AM243x/AM64x シングルチップ サーボ ドライブ デモは、AM243x/AM64x の各デバイスが、フル統合型のリアルタイム サーボ ドライブの制御パスと通信パスをサポートする能力を提示します。
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関連資料
MSPM0 IQMath ユーザー ガイド
関数ごとの平均サイクル数という形で測定を行う IQmath ライブラリのベンチマークに関する詳細をご確認ください。各関数のテストは、さまざまな値の組み合わせを 1 セットとし、各セットを 1,000 回反復する方法で実行します。その結果として得られた平均値を掲載します。
高度なコンピューティング能力 に関する主な製品
AM2432 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、デュアルコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン
TMS320F2800137 アクティブ 120MHz、256KBフラッシュ、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット) 搭載、C2000™ 32ビット マイコン
新製品 MSPM0G3507 アクティブ 128KB フラッシュと 32KB SRAM と 2 個の 4Msps ADC と DAC と 3 個のコンパレータと 2 個のオペアンプと CAN-FD と MATH ACL (演算アクセラレータ)

汎用から高度なマルチプロトコルまで

TI は、汎用インターフェイスから高度なマルチプロトコル ポートに至るまで、産業用と車載のモーター制御アプリケーションに必要な各種通信テクノロジーをサポートしています。FSI (高速シリアル インターフェイス) や EtherCAT のような革新的なテクノロジーを活用すると、次世代の分散型アーキテクチャに適した高速かつ信頼性の高い、絶縁バリアをまたぐ通信を実現できます。

TI のソフトウェア リソースを活用すると、評価と開発を迅速に開始できます。

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アプリケーション・ノート
Industrial Communication Protocols Supported on Sitara™ Processors (Rev. E)
このアプリケーション レポートでは、AM2x マイコンと AM6x MPU 製品ラインアップの各デバイスがサポートしている産業用通信プロトコルと、それらのプロトコルの詳細を入手する場所と方法について説明します。
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ホワイト・ペーパー
産業オートメーション用 TSN (Rev. A 翻訳版)
車載、産業用、オーディオの各アプリケーションで TSN (Time-Sensitive Networking:時間限定ネットワーク) を活用する方法をご確認ください。
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関連資料
高速シリアル インターフェイス (FSI) を使用した分散型多軸サーボ ドライブ アプリケーション
よりインテリジェントな同期制御や、高精度サーボ制御を実現し、ファクトリ (工場) の現場全体でフットプリントと機械的配線を低減する、分散型多軸モーター制御の利点について説明しています。
通信 に関する主な製品
新製品 MSPM0G3507 アクティブ 128KB フラッシュと 32KB SRAM と 2 個の 4Msps ADC と DAC と 3 個のコンパレータと 2 個のオペアンプと CAN-FD と MATH ACL (演算アクセラレータ)
TMS320F28388D アクティブ コネクティビティ マネージャや、2 個の 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 CLB (構成可能ロジック ブロック) と ENET と
AM2432 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、デュアルコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン

認証プロセスの効率化

TI の機能安全準拠製品、資料、ソフトウェア、サポートを活用すると、ISO (国際標準化機構) 26262、IEC (国際電気標準会議) 61508、IEC 60730 の各認証プロセスの効率化と迅速化を実現できます。TÜV SÜD 認証済みの機能安全開発プロセスに加え、オンチップ診断機能と資料を活用して、製品開発を迅速化することができます。

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製品概要
Industrial Functional Safety for C2000™ Real-Time Microcontrollers (Rev. E)
TI の機能安全準拠製品、資料、ソフトウェア、サポートを活用すると、IEC 61508 (セーフティー インテグリティ レベル) と ISO 13849 (性能レベル) の各認証プロセスの効率化と迅速化を実現できます。
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関連資料
MSPM0-DIAGNOSTIC-LIB
機能安全アプリケーションに適した MSPM0 診断ライブラリ
ホワイト・ペーパー
モータ制御の設計プロセスにおける機能安全への準拠の落とし穴の回避 (Rev. A 翻訳版)
大量生産のモーター アプリケーション向けに機能安全システムを設計するのは、高い難易度です。このホワイト ペーパーでは、モーター制御アプリケーションの標準的な設計プロセスが多くの場合、開発上の課題に直面する理由を説明します。
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機能安全 に関する主な製品
新製品 MSPM0G3507 アクティブ 128KB フラッシュと 32KB SRAM と 2 個の 4Msps ADC と DAC と 3 個のコンパレータと 2 個のオペアンプと CAN-FD と MATH ACL (演算アクセラレータ)
TMS320F280039C アクティブ 384KB フラッシュと FPU (浮動小数点演算ユニット) と CLA (制御補償器アクセラレータ) 付き TMU (三角関数算術演算ユニット) と CLB (構成可能ロジック ブロック) と AE
AM2432 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、デュアルコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン