JAJSID4B November   2019  – May 2021 DRV8899-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 説明
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成と機能
    1.     ピン機能
  6. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 SPI のタイミング要件
    7. 6.7 インデクサ・タイミング要件
    8. 6.8 代表的特性
  7. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  ステッピング・モータ・ドライバの電流定格
        1. 7.3.1.1 ピーク電流定格
        2. 7.3.1.2 RMS 電流定格
        3. 7.3.1.3 フルスケール電流定格
      2. 7.3.2  PWM モータ・ドライバ
      3. 7.3.3  マイクロステッピング・インデクサ
      4. 7.3.4  MCU DAC による VREF の制御
      5. 7.3.5  電流レギュレーション
      6. 7.3.6  減衰モード
        1. 7.3.6.1 電流増加時および減少時の低速減衰
        2. 7.3.6.2 電流増加時は低速減衰、電流減少時は混合減衰
        3. 7.3.6.3 モード 4：電流増加時は低速減衰、電流減少時は高速減衰
        4. 7.3.6.4 電流増加および減少時の混合減衰
        5. 7.3.6.5 スマート・チューン・ダイナミック減衰
        6. 7.3.6.6 スマート・チューン・リップル制御
      7. 7.3.7  ブランキング時間
      8. 7.3.8  チャージ･ポンプ
      9. 7.3.9  リニア電圧レギュレータ
      10. 7.3.10 ロジック・レベル・ピン構造図
        1. 7.3.10.1 nFAULT ピン
      11. 7.3.11 保護回路
        1. 7.3.11.1 VM 低電圧誤動作防止 (UVLO)
        2. 7.3.11.2 VCP 低電圧誤動作防止 (CPUV)
        3. 7.3.11.3 過電流保護 (OCP)
          1. 7.3.11.3.1 ラッチド・シャットダウン (OCP_MODE = 0b)
          2. 7.3.11.3.2 自動リトライ (OCP_MODE = 1b)
        4. 7.3.11.4 開放負荷検出 (OL)
        5. 7.3.11.5 サーマル・シャットダウン (OTSD)
          1. 7.3.11.5.1 ラッチド・シャットダウン (OTSD_MODE = 0b)
          2. 7.3.11.5.2 自動復帰 (OTSD_MODE = 1b)
        6. 7.3.11.6 過熱警告 (OTW)
        7. 7.3.11.7 低温警告 (UTW)
        8.       52
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 スリープ・モード (nSLEEP = 0)
      2. 7.4.2 ディセーブル・モード (nSLEEP = 1、DRVOFF = 1)
      3. 7.4.3 動作モード (nSLEEP = 1、DRVOFF = 0)
      4. 7.4.4 nSLEEP リセット・パルス
      5.      58
    5. 7.5 プログラミング
      1. 7.5.1 シリアル・ペリフェラル・インターフェイス (SPI) 通信
        1. 7.5.1.1 SPI フォーマット
        2. 7.5.1.2 1 つのスレーブ・デバイスのための SPI
        3. 7.5.1.3 パラレル構成の複数のスレーブ・デバイスのための SPI
        4. 7.5.1.4 デイジー・チェーン構成の複数のスレーブ・デバイスのための SPI
    6. 7.6 レジスタ・マップ
  8. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1 ステッピング・モータの速度
        2. 8.2.2.2 電流レギュレーション
        3. 8.2.2.3 減衰モード
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
      4. 8.2.4 熱に関連する計算
        1. 8.2.4.1 消費電力
          1. 8.2.4.1.1 導通損失
          2. 8.2.4.1.2 スイッチング損失
          3. 8.2.4.1.3 静止電流による消費電力
          4. 8.2.4.1.4 全消費電力
        2. 8.2.4.2 PCB のタイプ
        3. 8.2.4.3 HTSSOP パッケージの熱パラメータ
        4. 8.2.4.4 VQFN パッケージの熱パラメータ
        5. 8.2.4.5 デバイスの接合部温度の概算
  9. 9 電源に関する推奨事項
    1. 9.1 バルク容量
  10. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトの注意点
    2. 10.2 レイアウト例
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントのサポート
      1. 11.1.1 関連資料
    2. 11.2 Receiving Notification of Documentation Updates
    3. 11.3 サポート・リソース
    4. 11.4 商標
    5. 11.5 Electrostatic Discharge Caution
    6. 11.6 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

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）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報
8.2.4.1.2 スイッチング損失

PWM スイッチング周波数に起因する電力損失はスルーレート (tSR)、電源電圧、モータの RMS 電流、PWM スイッチング周波数で決まります。各 H ブリッジの立ち上がり時間のスイッチング損失と立ち下がり時間のスイッチング損失はEquation6 とEquation7 のように計算されます。

Equation6. PSW_RISE = 0.5 x VVM x IRMS x tRISE_PWM x fPWM
Equation7. PSW_FALL = 0.5 x VVM x IRMS x tFALL_PWM x fPWM

tRISE_PWM と tFALL_PWM はどちらも VVM/ tSR として近似されます。各種パラメータの値を代入した後、105V/µs のスルーレートと 30kHz の PWM 周波数を仮定すると、各 H ブリッジのスイッチング損失は以下のように計算されます。

Equation8. PSW_RISE = 0.5 x 13.5V x (500mA / √2) x (13.5V / 105V/µs) x 30kHz = 9.2mW
Equation9. PSW_FALL = 0.5 x 13.5V x (500mA / √2) x (13.5V / 105V/µs) x 30kHz = 9.2mW

全スイッチング損失 (PSW) は立ち上がり時間のスイッチング損失 (PSW_RISE) と立ち下がり時間のスイッチング損失 (PSW_FALL) の合計の 2 倍として以下のように計算されます。

Equation10. PSW = 2 x (PSW_RISE + PSW_FALL) = 2 x (9.2mW + 9.2mW) = 36.8mW
注:

立ち上がり時間 (tRISE) と立ち下がり時間 (tFALL) はスルーレート (tSR) の標準値に基づいて計算されます。このパラメータは、電源電圧、温度、デバイス間のばらつきに基づいて変化することが予想されます。

スイッチング損失は出力スルーレートに反比例します。10V/µs のスルーレートは、105V/µs のスルーレートの約 10 倍のスイッチング損失をもたらします。しかし、スルーレートが小さいほど、ドライバの EMC 性能は向上する傾向があります。アプリケーションに適したスルーレートを決定するには、トレードオフを慎重に分析する必要があります。

スイッチング損失は PWM スイッチング周波数に正比例します。アプリケーションでの PWM 周波数は電源電圧、モータ・コイルのインダクタンス、逆起電圧、オフ時間 (スマート・チューン・リップル制御減衰モードの場合はリップル電流) で決まります。