Dual H-bridge Motor Driver

注文コード No. N A 2 2 5 4 A
データシート No.N*A2254 をさしかえてください。
LV8716QA
Bi-CDMOS LSI
Dual H-bridge Motor Driver
http://onsemi.jp
概要
LV8716QA は、低電圧駆動に対応した正転/逆転/ブレーキ/待機 4 モードの 2ch 入り定電流制御
H ブリッジドライバである。モバイルプリンタ等の電池駆動用ステッパモータ、ブラシ付 DC モータ
の駆動に最適である。
機能
・PWM 電流制御 H ブリッジドライバ 2ch 内蔵
・BiCDMOS プロセス IC
・低オン抵抗(上側 0.65Ω、下側 0.35Ω 上下合計 1.0Ω;
・正転/逆転/ブレーキ/待機の 4 モード
・RF抵抗レスで定電流制御可能
・UVLO,TSD 回路内蔵
Ta=25℃,
Io=1.0A)
QFN16 3x3, 0.5P
最大定格/Ta=25℃
項目
電源電圧
記号
VMmax
VM1,VM2
条件
出力ピーク電流
Iopeak
Tw≦10ms、duty
出力電流
Iomax
1ch 当り
定格値
20%
12.6
unit
V
1.5
A
1.0
A
−0.3~+6
V
1.55
W
Topr
-20~+85
℃
Tstg
-55~+150
℃
ロジック入力電圧
VINmax
PS,IN1.IN2,IN3,IN4
許容消費電力
Pd max
※指定基板付き
動作周囲温度
保存周囲温度
※指定基板付き:57mm×57mm×1.6mm,2 層ガラスエポキシ基板、裏面実装有り
注1) 絶対最大定格は、一瞬でも越えてはならない許容値を示すものです。
注2) 絶対最大定格の範囲内で使用した場合でも、高温および大電流/高電圧印加、多大な温度変化
等で連続して使用される場合、信頼性が低下するおそれがあります。
詳細につきましては、
弊社窓口までご相談ください。
最大定格を超えるストレスは、デバイスにダメージを与える危険性があります。これらの定格値を超えた場合は、デバイスの機能性を損ない、ダメージが
生じたり、信頼性に影響を及ぼす危険性があります。
ORDERING INFORMATION
See detailed ordering and shipping information on page 15 of this data sheet.
Semiconductor Components Industries, LLC, 2014
July, 2014
71514NK 20140704-S00001/D1113HK No.A2254-1/15
LV8716QA
推奨動作条件/Ta=25℃
項目
電源電圧
ロジック入力電圧
記号
VM
VM1, VM2
条件
VIN
PS, IN1, IN2, IN3, IN4
定格値
unit
2.7~10.5
V
0~5.5
V
推奨動作範囲を超えるストレスでは推奨動作機能を得られません。推奨動作範囲を超えるストレスの印加は、デバイスの信頼性に影響を与える危険性があります。
電気的特性/Ta=25℃,VM=7.2V
項目
待機時消費電流
記号
IMstn
条件
PS=”L”, I(VM1)+I(VM2)
動作時消費電流
IM
PS=”H”、IN1=IN3=”H”,
無負荷, I(VM1)+I(VM2)
VM 低電圧カット
スレッショルド電圧
低電圧ヒステリシス電圧
出力オン抵抗
出力リーク電流
typ
0
max
unit
500 nA
1.4
1.82
mA
Vthvm
2.3
2.45
2.6
V
Vthhis
100
200
300
mV
150
180
200
℃
サーマルシャットダウン温度 TSD
サーマルヒステリシス幅
min
設計保証
40
ΔTSD
設計保証
Ronu
Io=1A, 上側 ON 抵抗
0.65
0.85
Ω
Rond
Io=1A, 下側 ON 抵抗
0.35
0.45
Ω
Ioleak
℃
20 μA
VD
ID=-1A
ロジック入力”H”レベル電圧
Vinh
PS,IN1,IN2,IN3,IN4
ロジック入力”L”レベル電圧
Vinl
PS 端子入力電流
IinL
VIN=0.8V
5
8
11 μA
IinH
VIN=3.3V
35
50
65 μA
IinL
VIN=0.8V
5
8
11 μA
IinH
VIN=3.3V
23
33
43 μA
12
16
20
μs
0.194
0.2
0.206
V
115
125
135
ダイオード順電圧
ロジック端子入力電流
(IN1/IN2/IN3/IN4)
チョッピング周期
Tchop
電流検出基準電圧
Vref
出力電流検出電流
Ircs
Io=0.5A、RCS=0V
1
1.2
V
2.0
5.5
V
0
0.8
V
μA
製品パラメータは、特別な記述が無い限り、記載されたテスト条件に対する電気的特性で示しています。異なる条件下で製品動作を行った時には、電気的特性で
示している特性を得られない場合があります。
No.A2254-2/15
LV8716QA
外形図
unit:mm
QFN16 3x3, 0.5P
CASE 485G-01
ISSUE F
D
A
B
L
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER
ASME Y14.5M, 1994.
2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETERS.
3. DIMENSION b APPLIES TO PLATED
TERMINAL AND IS MEASURED BETWEEN
0.25 AND 0.30 MM FROM TERMINAL.
4. COPLANARITY APPLIES TO THE EXPOSED
PAD AS WELL AS THE TERMINALS.
L
L1
PIN 1
LOCATION
DETAIL A
ALTERNATE TERMINAL
CONSTRUCTIONS
E
0.10 C
2X
EXPOSED Cu
0.10 C
2X
A3
MOLD CMPD
TOP VIEW
DETAIL B
0.05 C
DIM
A
A1
A3
b
D
D2
E
E2
e
K
L
L1
(A3)
A1
DETAIL B
A
0.05 C
ALTERNATE
CONSTRUCTIONS
NOTE 4
A1
SIDE VIEW
C
GENERIC
MARKING DIAGRAM*
SEATING
PLANE
0.10 C A B
16X
L
DETAIL A
XXXXX
XXXXX
ALYW
D2
8
4
XXXXX
A
L
Y
W
= Specific Device Code
= Assembly Location
= Wafer Lot
= Year
= Work Week
= Pb−Free Package
(Note: Microdot may be in either location)
9
E2
16X
K
1
16
e
e/2
BOTTOM VIEW
16X
MILLIMETERS
MIN
NOM MAX
0.80
0.90
1.00
0.00
0.03
0.05
0.20 REF
0.18
0.24
0.30
3.00 BSC
1.65
1.75
1.85
3.00 BSC
1.65
1.75
1.85
0.50 BSC
0.18 TYP
0.30
0.40
0.50
0.00
0.08
0.15
b
0.10 C A B
0.05 C
*This information is generic. Please refer to
device data sheet for actual part marking.
NOTE 3
RECOMMENDED
SOLDERING FOOTPRINT*
16X
0.58
PACKAGE
OUTLINE
1
2X
2X
1.84 3.30
16X
0.30
0.50
PITCH
DIMENSIONS: MILLIMETERS
*For additional information on our Pb−Free strategy and soldering
details, please download the ON Semiconductor Soldering and
Mounting Techniques Reference Manual, SOLDERRM/D.
No.A2254-3/15
LV8716QA
Pdmax-Ta 図
2 層基板 裏面実装あり
No.A2254-4/15
LV8716QA
基板仕様(LV8716QA 動作推奨基板)
サイズ
:57mm × 57mm × 1.6mm (2 層基板)
材質
:ガラスエポキシ
GND 領域
:L1=85%, L2=90%
L1:銅配線パターン図
L2:銅配線パターン図
注意事項
1)裏面実装ありのデータは、Exposed Die-pad 面が 90%以上濡れた状態の値である。
2)セット設計は余裕を持ったディレーティング設計をお願いする。
ディレーティングの対象になるストレスは、電圧、電流、接合部温度、電力損出、
それに機械的ストレスとして、振動、衝撃、及び引張りなどがある。
従って、設計に当たっては、これらのストレスをできるだけ低く、あるいは小さくすること。
一般的なディレーティングの目安を示す。
(1) 電圧定格に対して、最大値が 80%以下。
(2) 電流定格に対して、最大値が 80%以下。
(但し、高効率駆動の場合は動作電流が設定電流よりも小さくなるのでその限りではない。
)
(3) 温度定格に対して、最大値が 80%以下。
3)セット設計後は、必ず製品で検証を行うこと。
また、Exposed Die-pad などの半田接合状態の確認、及び半田接合の信頼性検証を行うこと。
これらの部分の半田接合にボイドや劣化が認められる場合、基板への熱伝導状態が悪くなり、
IC の熱破壊に至る可能性がある。
No.A2254-5/15
LV8716QA
15
VM1
16
PGND1
IN4
8
RCS2
7
VM2
6
PGND2
5
IN2
PS
IN3
Top View
OUT2A
GND
9
OUT2B
14
10
OUT1B
RCS1
11
OUT1A
13
12
IN1
ピン配置図
1
2
3
4
ブロック図
VM1
PGND1
OUT1A
出
力
プ
リ
段
VM-3V基準電圧
OUT1B
OUT2A
出
力
プ
リ
段
OUT2B
VM2
出
力
プ
リ
段
PGND2
出
力
プ
リ
段
基準電圧
電流検出AMP
電流検出AMP
起動回路
出力制御ロジック
発振回路
TSD
IN4
RCS1
IN3
PS
IN2
0.2V
基準電圧
LVS
IN1
GND
RCS2
No.A2254-6/15
LV8716QA
端子機能
端子 No
15
6
10
12
11
9
8
13
7
14
16
1
2
3
4
5
端子記号
VM1
VM2
PS
IN1
IN2
IN3
IN4
RCS1
RCS2
GND
PGND1
OUT1A
OUT1B
OUT2B
OUT2A
PGND2
端子説明
1ch モータ電源接続端子
2ch モータ電源接続端子
チップイネーブル端子
1ch 制御信号入力端子
2ch
制御信号入力端子
1ch 出力電流検出用抵抗接続端子
2ch 出力電流検出用抵抗接続端子
GND
1ch パワー GND
1ch OUTA 出力端子
1ch OUTB 出力端子
2ch OUTB 出力端子
2ch OUTA 出力端子
2ch パワー GND
内部等価回路図
端子 No
端子記号
10
PS
12
11
9
8
IN1
IN2
IN3
IN4
内部等価回路図
次ページへ続く。
No.A2254-7/15
LV8716QA
前ページより続く。
端子記号
15
16
1
2
6
5
4
3
VM1
PGND1
OUT1A
OUT1B
VM2
PGND2
OUT2A
OUT2B
13
7
RCS1
RCS2
内部等価回路図
50kΩ
端子 No
REG3.3V
7
13
2.9KΩ
2.9KΩ
GND
No.A2254-8/15
LV8716QA
動作説明
1.入力端子ファンクション
各入力端子には、入力から電源への回り込みを防止する機能が内蔵されています。
そのため、入力端子に電圧を印加したまま電源(VM)をオフしても、電流が電源へ回り込むことはありません。
1-1)チップイネーブル機能
PS 端子の設定で、IC の待機/動作の切り替えを行います。待機状態にすると、IC は省電力モードになり、
すべてのロジックはリセットされます。また、待機状態では、内部レギュレータ回路も動作しません。
PS
状態
内部レギュレータ
“L” or OPEN
待機モード
待機
“H”
動作モード
動作
1-2)出力制御信号ロジック
DCモータ制御動作
入力
IN1
IN2
IN3
L
L
-
H
L
-
L
H
-
H
H
-
-
-
L
-
-
H
-
-
L
-
-
H
ステッパモータ制御動作
入力
IN1
IN2
IN3
L
L
L
H
L
H
L
L
H
L
H
H
L
H
L
L
H
L
L
L
L
H
L
L
H
L
L
IN4
-
-
-
-
L
L
H
H
IN4
L
L
L
L
L
H
H
H
L
OUT1A
Off
High
Low
Low
-
-
-
-
出力
OUT1B
OUT2A
Off
-
Low
-
High
-
Low
-
Off
-
-
High
-
Low
-
Low
OUT1A
Off
High
Off
Low
Low
Low
Off
High
High
出力
OUT1B
OUT2A
Off
Off
Low
High
Off
High
High
High
High
Off
High
Low
Off
Low
Low
Low
Low
Off
function
OUT2B
-
-
-
-
Off
Low
High
Low
OUT2B
Off
Low
Low
Low
Off
High
High
High
Off
1ch_待機
1ch_CW(正転)
1ch_CCW(逆転)
1ch_ブレーキ
2ch_待機
2ch_CW(正転)
2ch_CCW(逆転)
2ch_ブレーキ
Function
2相励磁
1-2 相励磁
待機
待機
Step 1
Step 1
Step 2
-
Step 2
Step 3
Step 4
-
Step 3
Step 5
Step 6
-
Step 4
Step 7
Step 8
-
No.A2254-9/15
LV8716QA
2.ステッパモータ駆動時の入出力波形例
2-1)2相励磁(CW モード)
IN1
IN2
IN3
IN4
(%)
I1
100
0
(%)-100
100
I2
0
-100
2-2)1-2相励磁(CW モード)
IN1
IN2
IN3
IN4
(%)
100
I1
0
-100
(%)
100
I2
0
-100
No.A2254-10/15
LV8716QA
3.内部 PWM 定電流制御
本 IC は、RCS 端子に外付け抵抗を接続することで設定される出力検出電流に対し、出力端子を PWM チョ
ッピングすることでコイル電流の定電流制御を行います。
3-1)定電流制御タイムチャート
検出電流
コ イ ル 電流
O U T 1A
O U T 1B
“L
チ ョッ ピン グ周 期
16μ s
B L A N K IN G 区 間
1μs
電 流 制 御 モー ド
2μs
CHARGE
SL O W
FA ST
コイル電流が検出電流に達した場合、IC 内部で設定されている 16μsec(固定)のチョッピング周期
に従い、CHARGEモード→SLOW_DECAYモード→FAST_DECAYモード(2μsec固定)
を繰り返しながら定電流制御を行います。
出力切り替わり時のノイズで、設定電流とコイル電流を比較するコンパレータが誤検出することを防止する
ため、CHARGEモードの最初に1μsec(固定)のBLANKING区間を設けております。
BLANKING区間では、コイル電流が設定電流を超えても、DECAYモードには切り替わりません。
3-2)検出電流設定方法
IC 内部の基準電圧(Vref=0.2V)と、RCS 端子-GND 間に接続された抵抗によって、下記計算式により定電
流制御される出力電流を設定します。
Iout=0.2V/RCS×4000
例えば、RCS=2kΩとした場合、
Iout=0.2V/2kΩ×4000=0.4A
となります。
No.A2254-11/15
LV8716QA
4.応用回路例
4-1)ステッパモータ接続例
2kΩ
7.2V
10μF
12
11
10
9
IN1
IN2
PS
IN3
CONTROL SIGNAL
13
RCS1
IN4
8
14
GND
RCS2
7
15
VM1
VM2
6
16
PGND1
PGND2
5
2kΩ
LV8716QA
OUT1A
OUT1B
OUT2B
OUT2A
Top View
1
2
3
4
M
上記回路図のPWM定電流設定は以下の通りです。
PWM定電流設定
Iout=0.2V/2kΩ×4000=400mA
No.A2254-12/15
LV8716QA
4-2)大電流DCモータ接続例
7.2V
10μF
12
11
10
9
IN1
IN2
PS
IN3
CONTROL SIGNAL
13
RCS1
IN4
8
14
GND
RCS2
7
VM2
6
PGND2
5
LV8716QA
OUT2A
PGND1
OUT2B
16
Top View
OUT1B
VM1
OUT1A
15
1
2
3
4
M
2個のHブリッジをパラレル接続することで大電流DCモータを駆動することが可能です。
この時、ICの定格電流は
Iomax=2A
Iopeak=3A(tw≦10ms)
となります。
また、Hブリッジをパラレル接続した場合は、内部PWM定電流制御機能は使用できません。
RCS端子(8,13PIN)はGNDに接続してください。
No.A2254-13/15
LV8716QA
IN1
IN2
PS
IN3
OUT1A
OUT1B
OUT2B
OUT2A
4-3)2ch DCモータ接続例
上記回路図での PWM 定電流設定は以下の通りです。
RCS1 = 2kΩ, RCS2 = 4.3 kΩの時
PWM 定電流設定
Iout1 = 0.2/2kΩ×4000 = 400mA
Iout2 = 0.2/4.3kΩ×4000 ≈ 186mA
No.A2254-14/15
LV8716QA
ORDERING INFORMATION
Device
LV8716QA-MH
Package
QFN16 3x3, 0.5P
(Pb-Free / Halogen Free)
Shipping (Qty / Packing)
3000 / Tape & Reel
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(参考訳)
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No.A2254-15/15