AKM AP1037AEN 仕様

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AKM AP1037AEN 仕様 | Manualzz
[AP1037]
AP1037
Active Decay Control 搭載ステッピングモーター ドライバー IC
1. 概 要
AP1037は、最大動作電圧35V、最大出力電流1.5Aのバイポーラステッピングモーター用ドライバーです。
AP1037はAKM独自の「Active Decay Control」 によりDecay状態をIC内部で自動制御します。そのため、
モーター毎の調整が不要で、電流追従性を損なわず低リップルで高効率なモーター駆動を実現します。
入力インターフェースはクロックイン方式であり、励磁モードは2相(Full step)から2W1-2相(1/8step)のマ
イクロステップまで選択できます。また制御回路用レギュレーターを内蔵しており、単一電源駆動が可
能でセット設計を容易にします。パッケージは放熱性の良い小型QFNを採用しており、省スペースでの
大電流モーター駆動に最適です。
2. 特







PWM定電流制御方式
単一電源駆動
モーター駆動電源電圧範囲
最大出力電流
ON抵抗(High+Lowサイド)
入力インターフェース
励磁モード











PWMチョッパー周波数
スパイクノイズブランキング機能内蔵
スリープモード機能内蔵
正転/逆転切り替え機能内蔵
3.3V/5V入力信号対応
チャージポンプ回路内蔵(外付け容量)
低電圧誤動作防止機能 内蔵 (UVLO)
過熱保護機能内蔵 (TSD)
過電流保護機能内蔵(OCP)
動作温度範囲
パッケージ
 ピンコンパチブルラインアップ
 アプリケーション
016016726-J-00
長
Active Decay Control
制御回路用レギュレーター内蔵
8.0V ~ 35.0V
1.5A
0.95Ω(typ) @Ta=25℃
クロックイン制御方式
2相励磁(Full step)
1-2相励磁(1/2 step)
W1-2相励磁(1/4 step)
2W1-2相励磁(1/8 step)
39kHz/77kHz 選択可能
外付けノイズフィルタ不要
VM消費電流10uA以下 @Ta=25℃
-30 ℃ ~ +85℃
AP1037AER: 24ピンQFN (4mm×4mm)
AP1037AEN: 32ピンQFN (5mm×5mm)
AP1035AER, AP1035AEN : 1.0A
AP1034AER, AP1034AEN : 2.0A
MFP/LBP, スキャナー,ロボティクス
ATM, 自動販売機, 券売機, 両替機, POS端末など
-1-
2017/01
[AP1037]
3. 目
次
概 要 ............................................................................................................................................................... 1
特 長 ............................................................................................................................................................... 1
目 次 ............................................................................................................................................................... 2
ブロック図 ....................................................................................................................................................... 3
オーダリングガイド ....................................................................................................................................... 3
ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 4
1.
2.
3.
4.
5.
6.


ピン配置図 ........................................................................................................................................................ 4
機能説明 ............................................................................................................................................................ 5
絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 6
推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 7
電気的特性 ....................................................................................................................................................... 7
7.
8.
9.

制御入力タイミング ........................................................................................................................................ 8
10. 機能説明............................................................................................................................................................ 9
10.1 入力端子説明 ............................................................................................................................................ 9








動作状態真理値表 ............................................................................................................................................ 9
ENABLEB : 出力イネーブル端子 ................................................................................................................... 9
SLEEPB : スリープモード設定端子 ............................................................................................................... 9
RESETB : Home Position 設定端子 ................................................................................................................ 10
MODE1,MODE2 : モーター励磁モード設定端子 ....................................................................................... 11
STEP : ステップ入力端子 .............................................................................................................................. 11
DIR : モーター回転方向設定端子 ............................................................................................................ 12
FS : PWMチョッパー周波数選択端子 ......................................................................................................... 12
10.2
PWM定電流制御 .................................................................................................................................... 13




最大電流設定算出方法 .................................................................................................................................. 13
Active Decay Control (Slow+Fastのmix decay) 電流波形 ............................................................................. 14
ブランキング時間 .......................................................................................................................................... 14
出力段トランジスタ動作モード .................................................................................................................. 14
10.3
マイクロステップ機能 .......................................................................................................................... 15


ステップシーケンス ...................................................................................................................................... 15
各励磁モードでの電流波形例 ...................................................................................................................... 16
10.4
各種保護機能説明 .................................................................................................................................. 18



過熱保護回路(TSD) ........................................................................................................................................ 18
電圧検出回路 (UVLO).................................................................................................................................... 18
過電流保護回路 (OCP) ................................................................................................................................... 19
外部接続回路例 .......................................................................................................................................... 20
11.


接続回路例 ...................................................................................................................................................... 20
レイアウト例 (AP1037AER) .............................................................................................................................. 21
パッケージ .................................................................................................................................................. 22
12.



外形寸法図 ...................................................................................................................................................... 22
推奨ランドパターン図 ....................................................................................................................................... 23
マーキング図 .................................................................................................................................................... 24
13. 改訂履歴 ...................................................................................................................................................... 25
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 26
016016726-J-00
-2-
2017/01
[AP1037]
4. ブロック図
CHL
CH
CL
VM
NC
VG
Imt.VDC
Regulator
VDC
UVLO(VM)
CVDC
OSC
VM
Charge Pump
High-Side
Gate Drive
Low-Side
Gate Drive
Blank Time
CVG
VM
VM1
&
PWM Control
TSD
OCP
Active Decay Control
OUT1A
STEP
DIR
OUT1B
RESET_B
RESETB
M
Transltor
MODE1
IS1
MODE2
H-Bridge 1
FS
MCU 電源等
RR1
VREF
Control
Logic
1/8
RIS1
VM
Pre
Driver
VM2
DAC
RR2
IS1
CMP
1
IS2
CMP
2
OUT2A
OUT2B
ENABLEB
IS2
SLEEP_B
SLEEPB
H-Bridge 2
RIS2
Exposed Pad
GND
Figure 1. ブロック図
5. オーダリングガイド
AP1037AER
AP1037AEN
016016726-J-00
-30°C ~+85°C
-30°C ~+85°C
24-pin QFN
32-pin QFN
-3-
2017/01
[AP1037]
6. ピン配置と機能説明
 ピン配置図
AP1037AER: 24-pin QFN
17
18
19
20
21
22
23
13
14
15
16
17
18
24
AP1037AEN : 32-pin QFN
19
12
20
25
16
26
15
11
27
21
10
AP1037AER
(Top View)
22
14
AP1037AEN
28
29
9
13
(Top View)
12
30
11
8
31
Exposed pad
7
016016726-J-00
Exposed pad
8
7
6
5
4
1
-4-
10
9
3
32
6
5
4
3
2
1
24
2
23
2017/01
[AP1037]
 機能説明
Pin Name
I/O
OUT2B
Pin Number
O
24QFN
1
32QFN
1
ENABLEB
I
2
5
GND
CL
CH
VG
VDC
P
I
I
O
O
3,16
4
5
6
7
6,19
7
8
9
10
MODE1
I
8
11
MODE2
I
9
12
RESETB
I
10
13
FS
I
11
14
SLEEPB
I
12
15
STEP
I
14
17
VREF
I
15
18
DIR
I
17
20
OUT1B
O
18
24
VM1
P
19
22
IS1
OUT1A
OUT2A
IS2
I
O
O
I
20
21
22
23
25
27
30
32
VM2
P
24
3
13
2,4,16,
21,23,2
6,28,29
,31
NC
-
Function
H-Bridge2用出力端子
出力イネーブル端子
詳細は10.1をご参照ください。
グランド端子
チャージポンプ容量接続端子
チャージポンプ容量接続端子
H-Bridge用チャージポンプ出力端子
内部レギュレーター4.5V出力端子
モーター励磁モード設定端子
詳細は10.1をご参照ください。
モーター励磁モード設定端子
詳細は10.1をご参照ください。
リセット入力端子, Active Low
詳細は10.1をご参照ください。
PWMチョッパー周波数選択端子
詳細は10.1をご参照ください。
スリープモード設定端子, Active Low
詳細は10.1をご参照ください。
ステップ入力端子
詳細は10.1をご参照ください。
定電流制御基準電圧入力端子
モーター回転方向設定端子
詳細は10.1をご参照ください。
H-Bridge1用出力端子
H-Bridge1駆動電源
基板上VM2端子と接続ください。
H-Bridge1用電流センス端子
H-Bridge1用出力端子
H-Bridge2用出力端子
H-Bridge2用電流センス端子
H-Bridge2駆動電源
基板上VM1端子と接続ください。
Condition
外部接続禁止
150kΩ(typ) pull-downn内蔵
50kΩ(typ) pull-down内蔵
100kΩ(typ) pull-down内蔵
100kΩ(typ) pull-down内蔵
100kΩ(typ) pull-down内蔵
ノンコネクション
グランド端子、放熱用パッド
基板上GND端子と接続ください。
Note 1. I(入力端子)、O(出力端子)、P(パワー端子)
Exposed Pad
016016726-J-00
-
-
-
-5-
2017/01
[AP1037]
7. 絶対最大定格
Parameter
モーター駆動電源電圧
Symbol
min
max
Unit
VM
-0.5
35
V
Vterm1
-0.5
5.5
V
Vterm2
-0.5
VM
V
VM
-0.5
-0.4
-0.5
-0.5
-0.5
-40
VM
+5.5
5.5
VDC
VDC
1.5
2.0
3.9
2.0
3.1
1.6
150
150
Condition
デジタル入出力端子電圧
(STEP,DIR,RESETB,MODE1,MODE2,
ENABLEB, SLEEPB, FS)
VMレベル端子電圧
( OUT1A,OUT1B, OUT2A,OUT2B)
VG,CH端子電圧
Vterm3
VDC端子電圧
VREF入力電圧
CL端子電圧
IS1,IS2端子電圧
出力電流
VDC
VREF
VCL
ISn
Iload
32QFN
PD1
24QFN
PD2
許容損失
V
V
V
V
V
A
W
W
W
W
°C
°C
ただしminは-0.5Vを超
えない事
(Note 3,Note 4)
Ta=25℃(Note 4,Note 5)
Ta=85℃(Note 4,Note 5)
Ta=25℃(Note 4,Note 5)
Ta=85℃(Note 4,Note 5)
Tj
動作時最大接合温度
Tstg
保存温度
Note 2. 電圧はすべてGND=0Vに対する値です。
Note 3. 最大出力電流は、デューティ·サイクル、Ta及びPCB基板の放熱設計によって制限されます。
Note 4. Exposed Padは必ずGNDへ接続してください。
Note 5. PKGの熱抵抗(JEDEC51準拠の4層基板)は下記となります。
Ta=25℃を超える場合、Figure 2に従いディレーティングが必要となります。
24-pin QFN : RθJA=40°C /W
32-pin QFN : RθJA =32°C /W
注意: 絶対最大定格を越えて使用した場合、デバイスを破壊する場合があります。また、通常の動作
は保証されません。
4.5
4.0
Power dissipation, Pd ( W)
3.5
3.0
32QFN
RθJA=32°C/W at 4-layer PCB
2.5
2.0
24QFN
1.5
RθJA=40°C/W at 4-layer PCB
1.0
0.5
0.0
-30 -25
0
25
50
75 85 100
Temperature (°C)
125
150
175
Figure 2. 最大許容損失
016016726-J-00
-6-
2017/01
[AP1037]
8. 推奨動作条件
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
Note
モーター駆動電源電圧
VM
8.0
24.0
35.0
V
最大出力電流(DC)
Iload
-
-
1.5
A
(Note 6)
VREF入力電圧
VREF
0.0
-
3.6
V
Iload(100%)[A]=(VREF/8)/RISn
動作周囲温度
Ta
-30
-
85
°C
Note 6. 最大許容損失とTj=150°Cを超えないこと。
Note 7. 電圧はすべて GND=0Vに対する値です。
9. 電気的特性
(特に指定の無い場合、Ta =25°C, VM=24V)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
消費電流
IVM
ENABLEB=”L”, SLEEPB=”H”
-
-
12.0
mA
IVMOFF
ENABLEB=”H”, SLEEPB=”H”
-
-
7.0
mA
IVMPSV
SLEEPB=”L”、スリープモード
-
10
30
µA
H-Bridge回路
ドライバON抵抗
RON
Iload = 1.12A
-
0.95
1.28
Ω
ボディダイオード
順方向電圧
VF
IF = 0.1A
-
0.8
1.2
V
インターフェース
入力Highレベル電圧
VIH
2.0
-
-
V
入力Lowレベル電圧
VIL
-
-
0.8
V
0.2
0.4
ヒステリシス
(Note 9)
Vhys
STEP,DIR,RESET_B,MODE1,
MODE2, ENABLE_B
V
入力パルス立ち上がり時間
tR
-
-
1.0
µs
入力パルス立ち下がり時間
tF
-
-
1.0
µs
入力Highレベル電流
IIH
-
-
1.0
µA
入力Lowレベル電流
IIL
-1.0
-
-
µA
0
-
3.6
V
-3
-
3
µA
STEP, DIR, ENABLEB
5.5V印加時
0V印加時
基準電圧
VREF 入力電圧範囲
VREF
VREF 入流電流
IVREF
016016726-J-00
VREF=2V
-7-
2017/01
[AP1037]
(特に指定の無い場合、Ta =25°C, VM=24V)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
定電流制御部
ブランキング時間
PWMチョッパー周波数
出力電流精度
tB
FS=”L”
1.3
2.6
5.2
µs
fCP1
FS=”L”
20
39
60
kHz
fCP2
FS=”H”
40
77
120
kHz
errIload1
VREF=2V,%IloadMAX=38%
-15
-
+15
%
errIload2
VREF=2V,%IloadMAX=71%
-5
-
+5
%
errIload3
VREF=2V,%IloadMAX=100%
-5
-
+5
%
2.0
3.9
7.5
A
7.5
A
保護機能
過電流検出電流(H-side)
IOCPTRIP_H
過電流検出電流(L-side)
IOCPTRIP_L
過電流検出時間
低電圧検出電圧(UVLO)
1.6
Ris=0.20Ω~0.30Ω
tOCPDET
3.0
6.8
23.3
µs
VMUVLO
5.7
6.35
7.0
V
異常発熱検出温度
TTSD
(Note 9)
150
175
200
℃
温度ヒステリシス
TTSDHYS
(Note 9)
20
30
40
℃
Note 8. 電圧はすべてGND=0Vに対する値です。
Note 9. 量産時測定しません。
 制御入力タイミング
(特に指定の無い場合、Ta =+25°C, VM=24V)
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
STEP入力 Highレベル時間
tWH(STEP)
1.0
-
-
µs
STEP入力 Lowレベル時間
tWL(STEP)
1.0
-
-
µs
DIR, MODE1,MODE2 セットアップ時間
tS(STEP)
200
-
-
ns
DIR, MODE1,MODE2 ホールド時間
tH(STEP)
200
-
-
ns
tWH(STEP)
tWL(STEP)
STEP
tS(STEP)
tH(STEP)
DIR,MODE1,MODE2
Figure 3. タイミングチャート
016016726-J-00
-8-
2017/01
[AP1037]
10. 機能説明
10.1 入力端子説明
 動作状態真理値表
Table 1. SLEEPB, RESETB, ENABLEB設定に対する出力状態
OUT1A
OUT1B
SLEEPB
RESETB
ENABLEB
OUT2A
OUT2B
出力OFF
出力OFF
L
X
X
(Hi-Z)
(Hi-Z)
出力OFF
出力OFF
H
L
X
(Hi-Z)
(Hi-Z)
出力OFF
出力OFF
H
H
H
(Hi-Z)
(Hi-Z)
H
H
L
Condition
スリープモード
内部制御回路:OFF
Home Position (RESET状態)
内部制御回路:ON
ディスエーブルモード
内部制御回路:ON
イネーブルモード
出力ON
出力ON
DIR=”H” : CW
(通常動作) (通常動作)
DIR=”L” : CCW
Note 10. X :Don’t Care
 ENABLEB : 出力イネーブル端子
ENABLEB端子に”H”を入力することにより、全てのH-Bridge出力をOFFにします(モーター出力はHi-Z)。
“L”を入力することにより、全てのH-Bridge出力が動作可能状態となります。又、このときのシーケン
サへの入力(STEP、DIR、MODE1、MODE2)はイネーブルのロジックとは独立しています。従って、
ENABLEB入力はH-Bridge出力のみをOFFする機能であり、出力OFF期間であってもシーケンサへの入力
(STEP、DIR、MODE1、MODE2)は保持されます。Figure 4を参照して下さい。
Table 2. 出力イネーブル端子設定
ENABLEB
L
H
Condition
通常動作
出力 Hi-Z (電気角保持)
 SLEEPB : スリープモード設定端子
SLEEPB端子に”L”を入力することによりスリープモード状態となり、H-Bridge出力、内部レギュレータ
ー、チャージポンプ回路を含めて、内部回路の多くがディスエーブルとなり、又、制御回路(Control
Circuit)は、リセット(イニシャライズ)されます。”H”を入力することにより、スリープモードが解除さ
れます。スリープモード解除後は、Table 9に示したHome Position からスタートします。スリープモー
ド解除後、内蔵チャージポンプが安定動作するまでの期間3msec(max)は、STEP入力信号を待つ必要が
あります。Figure 5を参照して下さい。
Table 3. スリープモード端子設定
SLEEPB
L
H
016016726-J-00
Condition
スリープモード (出力Hi-Z)
通常動作
-9-
2017/01
[AP1037]
Max3.0ms
STEP
STEP
IOUT1
0%
IOUT2
0%
IOUT1
0%
IOUT2
0%
SLEEPB
ENABLEB
ENABLEB
RESETB
Figure 4. ENABLEB信号 タイミングチャート
(例:W1-2相励磁)
Figure 5. スリープモード解除タイミングチャート
(例:W1-2相励磁)
 RESETB : Home Position 設定端子
RESETB入力に”L”を入力することにより、シーケンサをHome Positionに設定します。又、H-Bridge出力を全て
OFFにします(モーター出力はHi-Z)。このとき、STEP入力はRESETB端子に”H”が入力されるまで無視されま
す。このとき、内部レギュレーター、チャージポンプ回路を含めたすべての内部回路は動作可能な状態です。
Figure 6を参照して下さい。
Table 4. RESETB 端子設定
RESETB
L
H
Condition
出力 Hi-Z (Home Position)
通常動作
STEP
IOUT1
0%
IOUT2
0%
RESETB
Figure 6. RESETB信号 タイミングチャート (例:W1-2相励磁)
016016726-J-00
- 10 -
2017/01
[AP1037]
 MODE1,MODE2 : モーター励磁モード設定端子
MODE1、MODE2のロジック信号により、モーターの励磁モードを設定します。
Table 5. モーター励磁モード端子設定
MODE1
MODE2
L
L
H
L
L
H
H
H
励磁モード
2 相励磁 (Full step)
1-2 相励磁 (1/2step)
W1-2 相励磁(1/4step)
2W1-2 相励磁(1/8step)
 STEP : ステップ入力端子
STEP入力の立ち上がりエッジでシーケンサが動作し、1ステップごとに電気角が1つ進みます。STEP入
力端子にノイズの飛び込みが無いようなパターン設計をして下さい。
Table 6. ステップ入力に対する励磁ステップ状態
STEP
立上り
立下り
016016726-J-00
- 11 -
Condition
励磁ステップ送り
励磁ステップ保持
2017/01
[AP1037]
 DIR : モーター回転方向設定端子
DIR入力により、モーターの回転方向を設定します。設定変更は、直後のSTEP入力の立ち上がりにエッジにて
反映されます。Figure 7を参照して下さい。
・CCW : H-Bridge2の電流がH-Bridge1の電流に対して90°位相が進んで出力されます。
・CW : H-Bridge2の電流がH-Bridge1の電流に対して90°位相が遅れて出力されます。
Table 7. モーター回転方向設定
DIR
Condition
L
H
CCW (Reverse)
CW (Forward)
STEP
IOUT1
0%
IOUT2
0%
DIR
CW
CCW
CW
Figure 7. DIR信号 タイミングチャート
(例:W1-2相励磁)
 FS : PWMチョッパー周波数選択端子
FS入力に”H”を入力することにより、PWMチョッパー周波数を77kHz(typ) で駆動することが可能です。
GND接続または”L”を入力することで、PWMチョッパー周波数は39kHz(typ)となります。
入力設定は、ENABLEB 信号が”H”から”L”になる手前 50us までに入力レベルを固定して下さい。
Table 8. PWMチョッパー周波数選択端子設定
FS
L
H
016016726-J-00
Condition
fCP=39kHz(typ)
fCP=77kHz(typ)
- 12 -
2017/01
[AP1037]
10.2 PWM定電流制御
 最大電流設定算出方法
各励磁モードでの PWM 定電流設定比 100%の電流値(Iload (100%)[A])は、次式により PWM 定電流設定
電圧 VREF と H-Bridge センス抵抗 RIS にて決定します。
Iload(100%) [A] = (VREF / 8) / RIS …式(1)
VREF:VREF 端子電圧
RIS:H-Bridge 電流センス抵抗
VREF の減衰比:1/8
計算例 1 VREF=2.4[V]、RIS=0.24[Ω]とすると、式(1)よりモーターに流す電流の max 値は、
Iload(100%) [A] = (2.4[V] / 8) / 0.24[Ω] = 1.25[A]
電流センス抵抗は、最大電流設定に対し下記グラフに示す抵抗値以下で使用することを推奨します。
Figure 8. センス抵抗の推奨値
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[AP1037]
 Active Decay Control (Slow+Fastのmix decay) 電流波形
内部で自動的にディケイ状態を選択し、電流追従性を良くしています。 基本的には Slow Decay で動作
しますが、電流減衰域のステップ切り替え時には、Fast Decay を併用し、動作します。
また Charge モードの前に Pre fast decay モードを入れることで低いターゲット電流においても、電流歪
を抑えることが可能です。
①
②
③
①
②
③①
②
③① ④
② ③①
②
③①
②
③
① Charge
② Slow decay
③ Pre fast decay
④ Fast decay
Iload (100%)
モーター電流
チョッパー周波数(fCP)
ブランキング時間(tB)
Figure 9. Active Decay Control電流波形
 ブランキング時間
モーター電流の PWM 定電流制御時に、Decay mode から Charge mode へ切り替わり時に発生する寄生ダ
イオードのリカバリー電流が電流センス抵抗(RIS)に流れ込み、電流センス抵抗端子(IS1、IS2)にノイズ
が乗ることで、内部の電流センスコンパレータ(CMP1、CMP2)を誤検知させる可能性があります。これ
を防ぐために、チャージモード時には、電流センスコンパレータでの検出をブランキングしています。
本 IC のブランキング時間(tB)は、FS=L の時 2.6µs(typ)、FS=H の時 1.3us(typ)で固定です。
 出力段トランジスタ動作モード
● Slow decay mode
● Charge mode
● Pre Fast decay mode
● Fast decay mode
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
OFF
ON
OFF
Figure 10. 各 Modeの出力トランジスタの電流の流れ
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10.3 マイクロステップ機能
 ステップシーケンス
Table 9.
各励磁モードでの設定電流比
2相
(Full step)
1-2 相
(1/2step)
W1-2 相
(1/4step)
2W1-2 相
(1/8step)
1
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
2
1
2
3
4
3
5
6
2
4
7
8
5
9
10
3
6
11
12
7
13
14
4
8
15
16
Phase1
Current
Phase2
Current
[%Iloadmax]
[%Iloadmax]
100
98
92
83
71
56
38
20
0
-20
-38
-56
-71
-83
-92
-98
-100
-98
-92
-83
-71
-56
-38
-20
0
20
38
56
71
83
92
98
0
20
38
56
71
83
92
98
100
98
92
83
71
56
38
20
0
-20
-38
-56
-71
-83
-92
-98
-100
-98
-92
-83
-71
-56
-38
-20
Step Angle
[°]
0.00
11.25
22.50
33.75
45.00
56.25
67.50
78.75
90.00
101.25
112.50
123.75
135.00
146.25
157.50
168.75
180.00
191.25
202.50
213.75
225.00
236.25
247.50
258.75
270.00
281.25
292.50
303.75
315.00
326.25
337.50
348.75
: Home position at Step Angle 45°
Note 11. 動作中に励磁モードを移行する場合は、STEP信号の立ち上がりにDIR信号にて設定された回転
方向に沿って一番近いポジションに移行します。但し、切り替え時のモーターの動作状態によってはモ
ーターが追従できず、モーターの脱調やミスステップなどが起こる可能性もあり、励磁モードの切替え
シーケンスについては十分評価したうえで決定してください。
Table 10. 2W1-2相励磁で8step目のポジションの時に2相励磁に切り替えた場合
励磁移行前
DIR
2W1-2 相励磁
H
8step 目
L
8step 目
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励磁移行後
2 相励磁
2step 目
1step 目
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 各励磁モードでの電流波形例
STEP
STEP
+100%
+100%
+71%
+71%
IOUT1A 0%
IOUT1A 0%
-71%
-71%
-100%
-100%
+100%
+100%
+71%
+71%
IOUT2A 0%
IOUT2A 0%
-71%
-71%
-100%
-100%
: Home position
: Home position
2相励磁(CWモード:DIR=”H”)
1-2相励磁(CWモード:DIR=”H”)
STEP
+100%
+92%
+71%
+38%
IOUT1A
0%
-38%
-71%
-92%
-100%
+100%
+92%
+71%
+38%
IOUT2A
0%
-38%
-71%
-92%
-100%
: Home position
W1-2相励磁(CWモード:DIR=”H”)
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STEP
100%
98%
92%
83%
71%
56%
38%
20%
IOUT1A 0%
-38%
-71%
-100%
100%
98%
92%
83%
71%
56%
38%
20%
IOUT2A 0%
-38%
-71%
-100%
Home position
2W1-2相励磁(CWモード:DIR=”H”)
Note12. OUT1A→OUT1B、OUT2A→OUT2Bに電流が流れている時をプラスとしています。
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10.4 各種保護機能説明
Table 11. 保護回路駆動時の出力状態と復帰方式
保護回路
H-Bridge 出力
Hi-Z
過熱保護回路(TSD)
Hi-Z
低電圧検出回路(UVLO)
Hi-Z
出力短絡
過電流保護回路
Hi-Z
地絡
(OCP)
Hi-Z
天絡
復帰方式
自動復帰
自動復帰
電源再投入もしくは SLEEPB, RESETB で復帰
(ラッチ停止)
 過熱保護回路(TSD)
過熱保護対策としてサーマルシャットダウン回路を内蔵しています。ICの内部温度(Tj)が175°C(typ)に達
すると、H-Bridge出力をHi-Zにします。また、145℃(typ)以下になると通常動作に自動復帰します。
TTSD
TTSDHYS
TJ
VOUT
ON
OFF(Hi-Z)
ON
Figure 11. TSD タイミングチャート
 電圧検出回路 (UVLO)
低電圧時にIC出力などの誤動作を防止する為に、モーター駆動電源電圧(VM)の低電圧入力を監視する
低電圧検出回路を内蔵しています。VM電圧が6.35V(typ)より低い場合は、H-Bridge出力をHi-Z にします。
スリープモード時はこの回路は動作しませんのでご注意ください。UVLOが掛かると、H-Bridge出力、
内部レギュレーター、チャージポンプ回路を含めて、内部回路の多くがディスエーブルとなり、又、制
御回路(Control Circuit)は、リセット(イニシャライズ)されます。VM電圧が規定電圧より上がれば、UVLO
は解除されます。UVLO解除後は、Home Position からスタートします。UVLO解除後は、内蔵チャー
ジポンプが安定動作するまでの期間:3msec(max)は、STEP入力信号を待つ必要があります。
VM
VMHYS=0.5V(typ)
VMUVLO
VOUT
3ms(max)
ON
OFF(Hi-Z)
ON
Figure 12. UVLO タイミングチャート
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 過電流保護回路 (OCP)
H-Bridgeドライバーの出力短絡、地絡、天絡時の保護として過電流保護回路を内蔵しています。この回
路は既定の電流が流れると全chのH-Bridge出力がラッチ停止されます。モーター駆動電源(VM)の再投
入、もしくは、SLEEPBまたはRESETB入力により復帰します。
IOCPTRIP
IOUT
tOCPDET
VOUT
ON
tOCPDET
OFF(HI-Z)
OFF(HI-Z)
VM
SLEEPB or RESETB
Figure 13. OCPタイミングチャート
Note 13. 過電流保護動作後、異常状態のままラッチ解除を行うと、ラッチ→復帰→ラッチと過電流保護
動作を繰り返す可能性があり、ICの発熱や劣化の原因となりますのでご注意ください。また解除に使用
する信号がチャタリングすると、過電流保護回路動作が正しく機能せず、ICの破損の可能性もあります
のでご注意下さい。
Note 14. 地絡,天絡以外は電流比較コンパレータが働き、ブランキング時間後にSlow decayモードとなる
ため、チョッパーサイクル毎に通常動作を繰り返します。
Note 15. 電流センス抵抗(RIS)がショートされているとすべての条件で電流比較コンパレータが働く前に
OCPがかかるため、全chともに出力はHi-Zとなります。
Note 16. ローサイドMOSFETの過電流保護は、ローサイド過電流検出電圧(IC内部固定電圧)と外付けの
抵抗RISにより決まります。そのため抵抗RISが小さいほど検出時に流れる電流が大きくなりますのでご
注意ください。
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[AP1037]
11. 外部接続回路例
 接続回路例
VM
CVM
CVM1
VDC
CVDC
CVG
CVM2
VM1
VM2
CHL
VG
CH
CL
OUT1A
OUT1B
M
AP1037
AP1034
RR1
VREF
OUT2A
RR2
OUT2B
IS1
RIS1
IS2
RIS2
GND
FS
Exposed Pad
MODE1
ENABLE_B
MODE2
SLEEP_B
STEP DIR RESET_B
MCU
Figure 14. 外部接続回路例
Table 12. 推奨外付け部品例
Items
typ
Unit
備考
CVM
100
µF
電解コンデンサ
CVM1
0.22
µF
セラミックコンデンサ
CVM2
0.22
µF
セラミックコンデンサ
CHL
0.01
µF
セラミックコンデンサ
CVG
0.1
µF
セラミックコンデンサ
CVDC
0.22
µF
セラミックコンデンサ
RIS1
0.24
Ω
1.25[A]設定時 (@VREF=2.38V)
RIS2
0.24
Ω
1.25[A]設定時 (@VREF=2.38V)
RR1
33
kΩ
VREF=2.38V設定 (@VC=5.0V)
RR2
30
kΩ
VREF=2.38V設定 (@VC=5.0V)
Note 17. 上記は推奨例です。お使いの際には事前にお客様のボードでご確認の上最適な値を適用下さい。
Note 18. CVMの容量はお客様ボードでの負荷電流プロファイル、負荷容量、配線抵抗などに応じて適宜
調整してください。
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 レイアウト例 (AP1037AER)
Top View
Bottom View
Figure 15. レイアウトパターン例
Note 19. プリント基板の配線は、GND領域を強化するようにしてください。
Note 20. 裏面放熱パッド(ヒートシンク)は、ICのグランドと共有となっていますので、必ず、PCBの
グランドへ接続してください。
Note 21. ビア(放熱穴)は、PCB基板の各層への放熱に効果的です。
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[AP1037]
12.
パッケージ
 外形寸法図
 AP1037AER : 24-pin QFN Package
Unit : mm
 AP1037AEN : 32-pin QFN Package
Unit : mm
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 推奨ランドパターン図
 AP1037AER : 24-pin QFN Package
4.6
3.0
0.22±0.05
2.6
3.0
4.6
2.6
φ0.3
Thermal Via
0.2
【unit:mm】
 AP1037AEN: 32-pin QFN Package
【unit: mm】
*マウントパッドの最適寸法は、基板材料、はんだペースト材料、はんだ付け方法、装置精度等によって変
わります。実際の設計に当たりましては、状況に合わせ最適化して下さい。
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[AP1037]
 マーキング図
 AP1037AER : 24-pin QFN Package
1037AR
(2)
YWWAA
(3)
(1)
(4)
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
1pin Indication
Market No.
Year code (last 1 digit)
Week code
Management code
 AP1037AEN : 32-pin QFN Package
1037AN
(2)
YWWAA
(1)
016016726-J-00
(3)
(4)
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
1pin Indication
Market No.
Year code (last 1 digit)
Week code
Management code
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13. 改訂履歴
Date
(YY/MM/DD)
17/02/02
016016726-J-00
Revision
Page
Contents
00
-
初版
- 25 -
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[AP1037]
重要な注意事項
0. 本書に記載された弊社製品(以下、「本製品」といいます。)、および、本製品の仕様につ
きましては、本製品改善のために予告なく変更することがあります。従いまして、ご使用を
検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社営業担当、あるいは弊社
特約店営業担当にご確認ください。
1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し
て弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うも
のではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任
において行って頂くとともに、当該情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた損害
に対し、弊社はその責任を負うものではありません。
2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用
機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、
生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を
要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありません。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財
産等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製
品に必要な安全設計を行うことをお願いします。
4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある
いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸
出または非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関
連法令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外
の法令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しないで
ください。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく
ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適
用される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お
客様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いか
ねます。
6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ
た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを
禁じます。
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