TIDA-00447

24V、100W/30W センサレス ブラシレス DC モーター ドライブのリファレンス デザイン

TIDA-00447

設計ファイル

概要

TIDA-00447 は 24V のデュアル ブラシレス DC (BLDC) モーター ドライブのリファレンス デザインであり、ポンプやファンなどの低電圧 BLDC モータを駆動するために、主要な家電製品で使用されることを想定しています。例えば、食器洗い機の循環ポンプや排水ポンプの駆動用途に適しています。モータ ドライブの電力段は、それぞれ連続動作で 100W と 30W に対応するよう設計されています。30W ドライブは、電源 MOSFET を内蔵した単一チップの三相モータ ドライバをベースとしており、外付け部品点数を低減しています。また、独自のセンサレス制御方式により、連続的な正弦波駆動を実現します。また、内蔵の降圧 / リニア レギュレータを備えており、電源電圧を 5V または 3.3V に効率よく降圧して、内部回路および外部回路の電源として供給できます。100W ドライブは、マイコン、保護機能および電流検出機能を備えた外部 MOSFET ドライバ、ならびに外部パワー MOSFET を使用するディスクリート方式で構成されています。このアーキテクチャにより、必要に応じてドライブの出力レベルを柔軟に拡張できます。マイコンには InstaSPIN-BLDC ソフトウェアが書き込まれており、バック EMF の積分方式を用いた BLDC モーターのセンサレス台形波制御を実装しています。また、このマイコンは排水ポンプ ステージの速度設定および制御にも使用されます。絶縁 UART インターフェイスにより、ドライブ ユニットとメインのユーザー インターフェイス コントローラとの通信が可能になります。このリファレンス デザインは、全負荷運転、過電流保護およびモーター停止保護の包括的なテストを実施済みです。

特長
  • 広範な内蔵保護機能を備えたデバイスを使用し、安全で低ノイズ動作と小型フォームファクタを実現する、主要家電向け 24V デュアル ブラシレス モーター ドライブ プラットフォームです。
  • 低出力側のモータ ドライブは、最大 30W の連続動作に対応するよう熱設計されており、電源 MOSFET を内蔵した単一チップの三相モータ ドライバをベースとしています。外付け部品点数が少ない構成で、独自のセンサレス制御方式により連続的な正弦波駆動を実現します。
  • 低消費電力のモーター ドライブ コントローラは、5V/3.3V 降圧 / リニア コンバータや、過電流、電圧サージ保護、UVLO 保護、モーター ロック検出などの保護機能を統合しています。
  • 高出力側のモータ ドライブは、100W の連続動作に対応するよう熱設計されており、マイコン、保護機能を内蔵した外部 MOSFET ドライバおよび電流検出アンプ、さらに外部パワー MOSFET を用いたディスクリート構成で実装されています。
  • 水循環ポンプのディスクリート実装により、電力レベルを容易にスケールアップまたはスケールダウンできる柔軟性が得られます。
  • マイコンには InstaSPIN-BLDC ソフトウェアがプログラムされており、バック emf の積分方式を用いた BLDC モーターのセンサレス台形波制御を実装しています。これにより、低速域でも安定した動作が可能となり、速度範囲全体にわたってより精密な制御を実現します。
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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

TIDUA50B.PDF (5111 KB)

リファレンス デザインの概要と検証済みの性能テスト データ

TIDRFI2.PDF (573 KB)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRFI1.PDF (210 KB)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRFI4.ZIP (667 KB)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCAI7.ZIP (85 KB)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDRFI3.PDF (1546 KB)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット ファイル

TIDRFI0.PDF (758 KB)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

リセット、およびウォッチドッグ IC

TLV803アクティブ ロー、オープン ドレイン リセット機能搭載、3 ピン電圧スーパーバイザ (リセット IC)

データシート: PDF | HTML
ESD 保護ダイオード

TPD4S009高速インターフェイス向け、VCC ピン、クワッド 0.8pF、5.5V、±8kV ESD 保護ダイオード

データシート: PDF | HTML
制御機能を統合した BLDC ドライバ

DRV10983公称 24V、3A ピーク、センサレス正弦波制御 3 相 BLDC モーター ドライバ

データシート: PDF | HTML
Low-power MCUs

MSP430G274432KB フラッシュ、1KB SRAM、10 ビット ADC、UART/SPI/I2C、タイマ搭載、16MHz MCU

データシート: PDF | HTML
MOSFET

CSD88539NDデュアル SO-8 封止、28mΩ、60V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

データシート: PDF | HTML
アナログ温度センサ

LMT84SC70 または TO-92 封止、1.5V 対応、10μA、アナログ出力温度センサ

データシート: PDF | HTML
BLDC ドライバ

DRV8303電流シャント アンプと SPI 搭載、最大 65V の 3 相ゲート ドライバ

データシート: PDF | HTML
デジタル アイソレータ

ISO7421デュアルチャネル、1/1、1Mbps デジタル アイソレータ

データシート: PDF | HTML

開発の開始

ソフトウェア開発

ファームウェア

TIDCBC1 — TIDA-00447 Firmware

サポート対象の製品とハードウェア

サポート対象の製品とハードウェア

製品
リセット、およびウォッチドッグ IC
TLV803 アクティブ ロー、オープン ドレイン リセット機能搭載、3 ピン電圧スーパーバイザ (リセット IC)
ハードウェア開発
リファレンス・デザイン
TIDA-00447 24V、100W/30W センサレス ブラシレス DC モーター ドライブのリファレンス デザイン
ダウンロードオプション

TIDCBC1 TIDA-00447 Firmware

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最新バージョン
バージョン: 01.00.00.00
リリース日: 2015/10/29
lock = 輸出許可が必要 (1 分)
製品
リセット、およびウォッチドッグ IC
TLV803 アクティブ ロー、オープン ドレイン リセット機能搭載、3 ピン電圧スーパーバイザ (リセット IC)
ハードウェア開発
リファレンス・デザイン
TIDA-00447 24V、100W/30W センサレス ブラシレス DC モーター ドライブのリファレンス デザイン

リリース情報

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcbc1 or www.ti.com/lit/xx/tidcbc1/tidcbc1.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/jp/download/TIDCBC1. Please update any bookmarks accordingly.

技術資料

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* 設計ガイド 24-V DC, 100-W/30-W Dual Sensorless Brushless DC Motor Drive Reference Design (Rev. B) 2016/05/12
ホワイト・ペーパー Replacing single-phase ACIMs with three-phase BLDC motors saves energy 2016/04/14
技術記事 What happens when low-voltage BLDC motors drive appliance subsystems PDF | HTML 2016/03/17

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