ステッピングモータドライバ用ジャンクション温度簡易見積もり



このページで提供されるプログラムは、2相パイポーラステッピングモータドライバLSIについて電流制御PWM駆動における熱設計を対象としています。この計算ツールを利用することで、FullとHalfの励磁モードとSlowとFastのディケイモードとの組み合わせで、PWMオン、PWM オフ、PWMスイッチング、相切り替わりの各動作領域での消費電力を考慮し、使用環境とパッケージ、ボードを組み合わせた場合のLSIチップの接合温度を簡単に算出できます。

機器の設計者は、このプログラムによって、幅広いアプリケーションでの熱設計と分析に役立てることが出来ます。

ご使用の際は、モータ動作による相切替り時の電流波形変化の近似がモータの特性や使用条件により変化して困難なことや、モータの特性や 使用条件によりPWM動作のスイッチングスピードが変化するため、計算結果と実際の温度とにずれが生じる場合があることにご注意ください。

デバイス条件入力
RonH =  
RonL =  
VfH =  
VfL =  
Icc =  
モータ条件入力
Em =  
Rm =  
Lm =  
アプリケーション条件入力
Vcc =  
Ipk =  
fPWM =  
fCLK =  
Rs =  


消費電力計算結果
Pcpw 
Pcq 
Pc 
温度条件入力
Ta =    °C
Θj-a =    °C/W

Tj 

Calculate 更新履歴
Version:1.02
用語 用語説明
出力上側オン抵抗 LSI出力部のモータ出力端子と出力部電源間のパワーMOSがオンしている時の等価抵抗値
出力下側オン抵抗 LSI出力部のモータ出力端子と出力部GND間のパワーMOSがオンしている時の等価抵抗値
出力上側ダイオード順方向電圧 LSI出力部のモータ出力端子と出力部電源間のパワーMOSがオフしている時、出力端子から出力電源に向けて電流を流すことができるダイオードがあり、
その電流が流れたときに発生する等価的電圧です。
出力下側ダイオード順方向電圧 LSI出力部のモータ出力端子と出力部GND間のパワーMOSがオフしている時、出力GNDから出力端子に向けて電流を流すことができるダイオードがあり、
その電流が流れたときに発生する等価的電圧です。
回路電流 小信号部のDC回路電流値です。
逆起電圧 使用するモータが動作した時の回転数に応じた発電電圧です。
モータ抵抗値 1相あたりのモータの等価抵抗です。
モータインダクタンス 1相あたりのモータの等価インダクタンスです。
電源電圧 使用する電源の電圧値です。
出力電流ピーク値 PWM オン動作でモータに流れる電流が上昇し設定したピーク電流値でPWMオフし電流回生動作に移る。
VREF端子入力電圧をRNF端子の抵抗値で割った値となります。
PWM周波数 LSI外部の抵抗とコンデンサで設定するPWM動作の周波数です。
ステップ周波数 相が切り替わる周波数。CLK-IN入力動作の場合はCLK-IN端子に入力する周波数、パラレル入力動作の場合はパラレル入力間で
状態を変化させる周期の逆数となります。
出力電流検出抵抗 出力電流を抵抗で電圧に変換し検出するための抵抗値です。
ディケイモード PWM オン動作でモータに流れる電流が上昇し設定したピーク電流値でPWMオフし電流回生動作に移る。
電流回生をDecayといい、急速に電流を減衰させるFASTモードと緩やかに減衰させるSLOWモードと両者を混在させたMIXモードがあります。
本計算ツールはFASTとSLOWの2つに対応しています。
励磁モード ステッピングモーターは、巻線への電流の与え方を変えることにより、回転特性を変えることができます。
電流を与えてコイルに磁界を発生させることを励磁と言います。2相ステッピングモーターについて以下の4つに大別できます。
・1相励磁:常に巻線一相のみに電流を流します。位置決め精度は良いが、減衰運動が残りやすい。一般には使用しません。
・2相励磁(Full Step):2相に電流を流します。一相励磁の約2倍の出力トルクが得られます。
・1-2相励磁(Half Step):1相と2相を交互に切り替えて電流を流します。
  1相励磁・2相励磁の場合のステップ角度の半分にすることができるので、滑らかな回転を得られます。
・マイクロステップ駆動:巻線への電流を単純なON/OFFではなく、二つの巻線の電流比率を細かく変えていくことで、
  より細かいステップ角度を得る手法です。ステップ角を1/4、1/8、1/16にしたものがあります。計算では2相、1-2相励磁に対応しています。
周囲温度 使用する環境での温度です。
熱抵抗 使用する状態でのパッケージと実装基板等全体を含めた熱抵抗値、1WあたりでLSIチップの接合温度が何°C上がるか表した値です。