JAJSL46 データシート

JAJSL46A August 2022 – December 2022 DRV8452

PRODUCTION DATA

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）

DDW|44
- MPDS309B
PWP|28
- MPDS373B

サーマルパッド・メカニカル・データ

DDW|44
- PPTD374
PWP|28
- PPTD376

発注情報

jajsl46a_oa

7.3.4 マイクロステッピング・インデクサ

本デバイスの内蔵インデクサ・ロジックを使用すると、各種ステップ・モードに対応できます。表 7-5 に示すように、SPI レジスタの MICROSTEP_MODE ビット、または M0 と M1 ピンを使用して、ステップ・モードを設定します。

表 7-5 マイクロステッピング・インデクサの設定

MODE = 1	MODE = 0
MICROSTEP_MODE	M0	M1	ステップ・モード
0000b	0	0	100% 電流によるフルステップ (2 相励磁)
0001b	0	330kΩ を GND との間に接続	71% 電流によるフルステップ (2 相励磁)
0010b	1	0	非循環 1/2 ステップ
0011b	ハイ・インピーダンス	0	1/2 ステップ
0100b	0	1	1/4 ステップ
0101b	1	1	1/8 ステップ
0110b	ハイ・インピーダンス	1	1/16 ステップ
0111b	0	ハイ・インピーダンス	1/32 ステップ
1000b	ハイ・インピーダンス	330kΩ を GND との間に接続	1/64 ステップ
1001b	ハイ・インピーダンス	ハイ・インピーダンス	1/128 ステップ
1010b	1	ハイ・インピーダンス	1/256 ステップ

表 7-6 に示すように、SPI インターフェイスで動作している場合、このデバイスでは SPI インターフェイス上でもステッピングと方向の変更を行うことができます。この機能のために、次の 4 ビットが専用で使用されています。

表 7-6 SPI 上での STEP および DIR 制御

ビット	0b (デフォルト)	1b
SPI_DIR	ドライバは、DIR ピンの入力に基づいて方向を変更します	方向の変化は、DIR ビットによって異なります
SPI_STEP	ステッピングは、STEP ピンの入力に依存します	ステップの変化は、STEP ビットによって異なります
DIR	モーターは逆方向に移動します	モーターは順方向に移動します
STEP	X	インデクサは 1 ステップ進みます。STEP ビットは「1」が書き込まれた後、自己クリアされ「0」になります。

表 7-7 に、DIR ピンが論理 High または DIR ビットが「1」の場合のフルステップ (71% 電流)、1/2 ステップ、1/4 ステップ、1/8 ステップ動作の相対電流とステップ方向を示します。マイクロステッピングの分解能がより高い場合も同じパターンに従います。AOUT 電流は電気角の正弦、BOUT 電流は電気角の余弦です。正電流は、駆動時に xOUT1 ピンから xOUT2 ピンに流れる電流と定義します。

表 7-7 電流の相対値とステップ方向

1/8 ステップ	1/4 ステップ	1/2 ステップ	フルステップ 71%	AOUT 電流 (フルスケールに対する %)	BOUT 電流 (フルスケールに対する %)	電気角 (度)
1	1	1		0%	100%	0.00
2				20%	98%	11.25
3	2			38%	92%	22.50
4				56%	83%	33.75
5	3	2	1	71%	71%	45.00
6				83%	56%	56.25
7	4			92%	38%	67.50
8				98%	20%	78.75
9	5	3		100%	0%	90.00
10				98%	-20%	101.25
11	6			92%	-38%	112.50
12				83%	-56%	123.75
13	7	4	2	71%	-71%	135.00
14				56%	-83%	146.25
15	8			38%	-92%	157.50
16				20%	-98%	168.75
17	9	5		0%	-100%	180.00
18				-20%	-98%	191.25
19	10			-38%	-92%	202.50
20				-56%	-83%	213.75
21	11	6	3	-71%	-71%	225.00
22				-83%	-56%	236.25
23	12			-92%	-38%	247.50
24				-98%	-20%	258.75
25	13	7		-100%	0%	270.00
26				-98%	20%	281.25
27	14			-92%	38%	292.50
28				-83%	56%	303.75
29	15	8	4	-71%	71%	315.00
30				-56%	83%	326.25
31	16			-38%	92%	337.50
32				-20%	98%	348.75

表 7-8 に、DIR = 1 の場合の 100% フルスケール電流でのフルステップ動作を示します。このステッピング・モードは、71% の電流によるフルステップ・モードよりも多くの電力を消費しますが、高いモーター RPM で高トルクを実現できます。

表 7-8 100% 電流によるフルステップ

フルステップ 100%	AOUT 電流 (フルスケールに対する %)	BOUT 電流 (フルスケールに対する %)	電気角 (度)
1	100	100	45
2	100	-100	135
3	-100	-100	225
4	-100	100	315

表 7-9 に、DIR = 1 の場合の非循環 1/2 ステップ動作を示します。このステッピング・モードは真円 1/2 ステップ動作よりも多くの電力を消費しますが、高いモーター RPM で高トルクを実現できます。

表 7-9 非循環 1/2 ステッピング電流

非循環 1/2 ステップ	AOUT 電流 (フルスケールに対する %)	BOUT 電流 (フルスケールに対する %)	電気角 (度)
1	0	100	0
2	100	100	45
3	100	0	90
4	100	-100	135
5	0	-100	180
6	-100	-100	225
7	-100	0	270
8	-100	100	315

表 7-10 に示すように、SPI インターフェイスで動作している場合、STEP_EDGE ビットに応じて、STEP アクティブ・エッジを立ち上がりエッジにするか、または立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方にすることができます。H/W インターフェイスを使用して構成した場合、STEP アクティブ・エッジは立ち上がりエッジのみになります。高い入力 STEP レートで実行する必要のあるアプリケーションでは、両方のエッジをアクティブ・エッジとして構成すると、入力 STEP レートは実質的に 2 倍になるため、コントローラのオーバーヘッドが半分に減少します。

表 7-10 STEP アクティブ・エッジ

インターフェイス	STEP_EDGE	STEP アクティブ・エッジ
SPI	0b (デフォルト)	立ち上がりエッジ
SPI	1b	立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ
H/W	X	立ち上がりエッジ

STEP 入力の各アクティブ・エッジのタイミングで、インデクサは表の次の状態に進みます。この方向は、DIR ピンがロジック High の場合です。DIR ピンがロジック Low の場合、表のシーケンスは反転します。ステップ中にステップ・モードが動的に変更された場合、STEP のアクティブ・エッジで、インデクサは次の有効な状態に進み、新しいステップ・モード設定になります。

電源投入後、ロジック低電圧誤動作防止の終了後、またはスリープ・モードの終了後、インデクサは両方のコイルの 71% のフルスケール電流に相当する、45° の電気角で初期励起状態 (ホーム位置) に移動します。このような場合、すべてのレジスタが各デフォルト値に復元されます。

SPI インターフェイスで動作しているとき、IDX_RST ビットが「1b」の場合、図 7-5 に示すようにインデクサは 45°の電気角にリセットされますが、メモリ・マップ・レジスタの内容は変更されません。

図 7-5 インデクサ・リセット. 波形パターンは上から下へ順に：AOUT2、AOUT1、STEP、コイル B 電流、コイル A 電流、nSCS

STEP 入力周波数がジッタすると、ストール検出の目的でデバイスの信号はフィルタリングされます。表 7-11 に示すように、FRQ_CHG ビットと STEP_FRQ_TOL ビットでフィルタ設定をプログラムします。2% のフィルタリングは、中心周波数付近で最大 2% のジッタがフィルタリングされ、内部回路がモーターのストールを検出するためのクリーンな STEP 信号を生成することを意味します。

表 7-11 STEP 周波数のフィルタリング

FRQ_CHG	STEP_FRQ_TOL	フィルタリング
0b (デフォルト)	00b	1%
	01b (デフォルト)	2%
	10b	4%
	11b	6%
1b	X	フィルタリングなし