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ブラシレスモータドライバの設計事例(回路ブロック編)

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ブレーキ回路ブロック

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ブラシレスモータドライバの設計事例

(回路ブロック編)

ブレーキ回路ブロック

下記の④ブレーキ回路ブロックの設計内容を解説します。

電気ブレーキ機能のしくみ

モータは電気エネルギーを運動エネルギーに変換しますが、可逆的に運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としても機能します。 機械的負荷が無い場合にはモータとモータが駆動する機械の角運動量が保存され、回転を続けます。 この状態でモータの端子に電気的負荷を接続すると運動エネルギーが電気エネルギーに変換されて減少します。 この現象をブレーキとして機能として積極的に利用するための仕組みが電気ブレーキです。

予め「電気ブレーキを有効」に設定されている場合、ユーザからの「モータ運転停止命令」を受け付けるとメインコントローラであるMCUは、下記の順番でモータ停止運転を行い電気ブレーキ(ショートブレーキ)制動をかけてモータを停止させます。

(1)モータドライバ(MCD)へモータ駆動通電をOFFする。

※この時、通電を切ってもモータは慣性力で回るため、各U,V,W相コイルには発電された電荷が残っているため直ぐに停止しない。

(2)FET Q1、Q2、Q3をONして、

各相コイル端子をGNDに短絡(ショート)し、残存電荷をGNDへ流す。

このコイルの残存電荷を無くす制御によって、モータには電気ブレーキ制動が掛かり、ピタっと停止させることが出来ます。電気的に各相コイルをGNDへ短絡(接地ショート)させることから、「ショートブレーキ」と呼んでいます。