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脱調防止機能を搭載したステッピングモータドライバのラインアップ追加について

2017年 9月14日
東芝デバイス&ストレージ株式会社

TB67S249FTG

当社は、オリジナルの脱調[注1] 防止機能により高効率モータ制御が可能なステッピングモータドライバのラインアップに、電流定格の異なる2製品、「TB67S249FTG」(4.5A対応)と「TB67S279FTG」(2A対応)を新たに追加します。

プリンタなどのOA機器やATMなどの金融端末、紙幣識別機、また遊戯機器や白物家電などのアプリケーションには常に安定したモータ動作が求められます。これらアプリケーションの使用環境の多様化により、効率や発熱の改善に対する要求が年々高まっています。

安定したモータ動作の実現には、ステッピングモータの課題である脱調を常に回避する必要があります。従来では、モータの回転を維持し脱調をしないために必要な電流量に対し、さらに余剰電流を流しトルクマージンを確保してきました。この方法により脱調を回避することはできますが、同時に効率改善や発熱低減を阻害する要因になっていました。脱調を回避しつつ効率改善や発熱低減を実現するためには、センサやマイコンなどを使いながら常にモータ駆動時の負荷状況をモニタし、モータに流す電流量を都度調整するなど、極めて複雑な制御が必要でした。

新製品は、当社オリジナルの脱調防止・効率改善機能(AGC[注2])を初めて搭載した「TB67S289FTG」のシリーズ展開品です。「TB67S249FTG」は業界最大クラス[注3] の大電流駆動(4.5A, 「TB67S289FTG」の1.5倍)に対応し、「TB67S279FTG」は電流定格を2A化しコストパフォーマンスに優れています。また、これら3製品を全て同一パッケージ、同一ピン配置、同一機能にすることでシリーズ間の置き換えが可能で、用途や駆動条件、使用目的に適した製品選定が可能です。

新製品は、AGCによってマイコンなど制御システムへの余計な負荷を増やすことなく、ドライバIC自身が外付センサ無しでモータの状況を監視し、制御の最適化を行うことができます。

さらにモータの脱調を回避しつつ負荷トルクに応じた最適な電流を自動で調整することで、従来の制御方式に対して最大80%程度のモータ消費電力削減が可能となり、オン抵抗に依存せずにモータ駆動時の大幅な効率改善・発熱低減ソリューションを提供します。

また、外付抵抗不要でモータ電流をモニタするシステム(ACDS[注4])の採用や、ドライバを制御する上で必要な部品数の削減により、システムBOMコストを削減し、基板パターンの自由度なども大幅に改善しました。

当社は、AGCを含めた自動化システムにより、高性能/高機能を実現しつつ必要な部品数の削減を両立させた本シリーズを、次世代のフラグシップモータドライバと位置づけさらに強化していきます。

新製品の特長

1. 脱調防止・高効率

当社が新たに開発した新モータ駆動技術(AGC)により効率・発熱を改善することができます。また、電流センス抵抗レス制御(ACDS)による省スペース化も可能です。さらに最大1/32ステップの高分解能モータ駆動技術も採用し低騒音化・低振動化に貢献します。

2. 低発熱の実現

低オン抵抗(TB67S249FTG: 0.33Ω、TB67S279FTG: 0.60Ω(上下和:標準値))により発熱量を軽減します。

3. 小型パッケージの採用/シリーズ共通のピン互換性

小型で放熱特性に優れたQFNパッケージを採用することにより、セットやモジュールの熱処理の簡素化が可能となり、小型化とコスト削減に寄与します。また、「TB67S289FTG」「TB67S279FTG」「TB67S249FTG」の3製品共通のパッケージ互換性、ピン互換性をもたせることで使用条件に合わせた部品選定、置き換えが可能となります。

4. 異常検出機能の搭載

従来搭載されていた過熱検出機能、過電流検出機能、低電圧検出機能に加え、モータの負荷がオープンになったことを検出する負荷オープン検出機能を新たに搭載しました。また、これらの異常値を外部にフラグとして出力する異常検出フラグ機能も搭載しています。

新製品の主な仕様

品番 TB67S249FTG TB67S279FTG
制御I/F CLOCK-IN
絶対最大定格 50V, 4.5A 50V, 2.0A
パッケージ QFN48
励磁モード 2相、1-2相、W1-2相、2W1-2相、4W1-2相、8W1-2相
その他・特長 AGC技術によるモータ駆動電流制御の最適化
ACDS技術による電流センス抵抗レス化
異常検出機能(過熱・過電流・低電圧・負荷オープン検出機能)搭載
異常検出フラグ出力機能搭載
単一電源駆動による電源投入シーケンスフリー
量産時期 2017年9月末(予定) 量産中

[注1] 脱調(現象):制御信号とモータ回転のズレが生じることで発生し、動作継続が困難となるステッピングモータ特有の現象。 

[注2] AGC: Active Gain Controlの略。モータの負荷トルクに応じて自動的に電流を最適化する技術。

[注3] 2017年9月14日現在。当社調べ。

[注4] ACDS: Advanced Current Detection Systemの略。電流センス抵抗を使わずにモータに流れる電流を検出できる技術。

新製品のさらに詳しい仕様については下記ページをご覧ください。
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ミックスドシグナルIC営業推進部
Tel: 044-548-2821
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