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ブラシレスモータドライバの設計事例

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商品企画7 ~構想設計(シーケンスコントローラ:MCU)~

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ブラシレスモータドライバの設計事例

商品企画7 ~構想設計(シーケンスコントローラ:MCU)~

構想段階での回路設計が出来上がったら、 選定した部品が適切であるかを確認する意味としても、 設計ドキュメントを残す意味としても 主要な部品(特にIC化された部品)の内容のおさらいをしましょう。

マイコン(MCU)は頭脳

シーケンスコントローラ(MCU)は、 外部ユーザとのやり取りや自己システム内の動作調停を行う 「制御ドライバの頭脳」となる大切な機能回路になります。

MCUが担う主な機能
●システム全体の動作監視と調停制御
●モータスタート、ストップ
●モータ回転方向(CW/CCW)
●ブレーキ制御の有無
●ユーザから回転指令値を受け取り、ドライバへ指示
●基板温度をモニタし、過剰温度になると運転停止
MCUの選定条件

「兎に角安くする!」を優先して 必要機能ギリギリのものを選ぶのではなく マージンを持つように配慮しておくことも大切です。

工程を進めていく中や製品完成以降でも、 機能追加や改良することもあるかもしれません。

コスト、サイズなどが許される範囲で ある程度の冗長性を持たせてMCUを選んでおきましょう。

●できるだけ安価である
●市場、量産実績が多いもの
●できるだけ小型なパッケージが良い
●高速な動作パフォーマンス
●低消費で高効率、高速なCPU(ARM Coretex-Mシリーズ)が良い
●アナログADC搭載(10bit級)4ch以上
●16bitTimer 2unit以上
●FlashROMを搭載しているもの
●シリアルUART、I2Cインターフェース(USB hostがあれば尚ベター)
●QFNパッケージが望ましい
選定したMCU

選定条件を満たす各社製MCUの中より、 下記のNXP社製MCUに絞り込んだ。

●NPX社製Cortex-M0コア搭載32bitマイコン LPC11U35FHI33/501
●特長・・・低消費電力 (IDD=130uA/MHz@VDD=3.3V)
●省pin、省スペース5mm□32pin小型PKG
●電源電圧 3.3V(1.8V~3.6V)
●CPU CLK周波数50MHz Max.
●Flash=64kB/EEPROM=4kB/RAM=12kB/Boot ROM=16kB
●UART =1ch/I2C=1ch/SPI=2ch
●USB=1ch
●ADC=8ch(10bit)
●GIO=26
●Timer(16bit×2/32bit×2)
●PKG=HVQFN33(5mm×5mm(t=0.85mm)0.5mmLead pitch)
LPC11UXXシリーズブロック図

出展:NXP Semiconductors社

【関連ページ】 マイコン/4ビットマイコン