200VまでのBLDC/PMSM/ACIMモータ制御
包括的な設計リソースに支えられたインフィニオンの幅広いラインアップから最適な製品を使用して、パワフルで効率的かつ高精度なモータ制御およびドライブシステムを迅速かつ容易に設計してください。
パワートレインの電動化という流れが急速に高まるなか、電気モータの設計と使用が飛躍的に伸びています。ブラシレスDCモータ ( BLDC )、内蔵永久磁石同期リラクタンスモータ (PMSM)、AC誘導モータ (ACIM) などの様々なタイプの モータは、高出力が要求されるバッテリ(V Bus <= 200V)駆動のアプリケーションで使用され、ますます増加しています。
これらのモータは、高出力低電圧モータ制御によって駆動されます。高出力モータ制御の設計は、モータ制御MOSFETの高度な並列化が特徴となる傾向があり、場合によっては絶縁が必要になります。高出力低電圧モータ制御は、以下のように多数アプリケーションで使用されています。
こうしたアプリケーションでは、高効率、高精度、高出力のモータ制御ドライブシステムに対するニーズがますます高まっています。これらのシステムは、航続距離の延長、高速性、高いピークトルクと連続トルク、安全性、信頼性、そして何よりもバッテリ寿命の長さといった要件に対応しなければなりません。
SuperSO8 MOSFET、3相スマート ゲート ドライバ、設定可能なiMOTIONモータ コントローラを使用した、小型で簡単なBLDCモータ インバータ設計。
| 製品タイプ | 製品番号 | 説明 | パッケージ | 数量 |
| MOSFET | BSC012N06NS | 小型、低RDSon、低Qrr、ソフトボディダイオード | SuperSO8 | 6～12 |
| マイクロコントローラ | IMC301A-F048 | コンフィギュラブル (コード不要) モータ制御IC; 通信： UART、SPI、I²C、LIN |
LQFP-48 | 1 |
| ゲートドライバ | 6ED2742S01Q* | SOI、集積BSD、トリクルチャージポンプ、パワーマネージメント、電流センスアンプ | QFN32 | 1 |
| 位置/速度センサー | TLI49611MXTMA1 | バイポーラ ホール ラッチ、動作電圧3.0 V～32 V、アクティブ エラー補償、低ジッタ (typ.0.35μs)、高ESD性能 |
PG-SOT23 | 1 |
| 電流センサ | TLI4971-A120T5-U-E0001 | 電流レール内蔵120A測定レンジ、240KHzの高帯域幅、最大10V/nsの電圧スルーレートに対する高い堅牢性、設定可能な閾値を持つ2つの独立した高速過電流検出 (OCD) ピン | PG-TISON-8 | 3 |
設計リソース
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KIT_MOTOR_DC_250W_24V Hブリッジまたは3相フルブリッジ構成の低電圧モータードライブシステム。パワーレベル: 250W @ 24V
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これらモータ制御の代表的な特性
サービスロボットからe-bikeまで、インフィニオンのモータドライブソリューションの製品群は、最終設計をサポートするよう作られています。こうしたモータ制御の代表的な特徴として、コンパクトなフォームファクタと高いシステム効率が挙げられます。これらのアプリケーションで使用される代表的なタイプのモータには、内蔵永久磁石同期リラクタンスモータ (PMSM) とブラシレスDCモータ (BLDC) があります。
サービスロボット e-Bike
上面放熱TOLTパッケージ、専用モータ制御MCU XMC 140x、ハーフブリッジ ゲート ドライバ、iTMR角度センサを搭載した、コスト効率の高いモータ インバータ設計
| 製品タイプ | 製品番号 | 説明 | パッケージ | 数量 |
| MOSFET | IPTC012N08NM5 | 上面放熱が可能なTOLTパッケージの80 V OptiMOS 5パワーMOSFET、300 A超の高電流定格、175nCの低Qg | TOLT | 6～12 |
| マイクロコントローラ | XMC1403-Q048X0200 AA | コア: 48MHz Arm Cortex M0、ペリフェラルクロック: 96MHz 通信: UART、SPI、I²C、2*MultiCAN モーター制御周辺機器: POSIF、MATH、4x ACMP、2x CCU88 |
VQFN-48 | 1 |
| ゲートドライバ | 2ED2738S01G* | SOI絶縁、BSD内蔵、UVLO、セパレートVSS/COM、サーマルパッド付き2チャンネル ( ハーフブリッジ ) ゲートドライバ | DFN10 | 3 |
| 位置/速度センサー | TLE5501 E0001 | トンネル磁気抵抗 (TMR) を使用したアナログ センサ。最大1.0°の角度誤差 (製品寿命期間)、差動正弦/余弦出力、ディスクリート ブリッジ | DSO-8 | 1 |
| 電流センサ | TLI4971-A120T5-U-E0001 | 電流レール内蔵120A測定レンジ、240KHzの高帯域幅、最大10V/nsの電圧スルーレートに対する高い堅牢性、設定可能な閾値を持つ2つの独立した高速過電流検出 (OCD) ピン | TISON-8 | 3 |
設計リソース
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EVAL_TOLT_DC48V_3KW 本評価ボードは、上面放熱TOLTパッケージに高効率100VのOptiMOS™ 5パワーMOSFETを使用したモータ駆動インバータ電源段を備えています。 3相BLDCモータ駆動用の上面放熱MOSFETソリューションは、電力処理能力を向上させます。パワーボードは、インフィニオンのXMC1300ドライブカード (KIT_XMC1300_DC_V1) で動作します。ファームウェアは、ホールセンサー搭載48 V BLDCモータ用の矩形波制御です。さらに、評価ボードには3つの電流シャントが搭載されており、XMC4400ドライブカードによるFOC整流との互換性を実現しています。 |
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MILD_HYBRID_48V_MHEV 本リファレンスキットを使うことで、電動スクーターやオートバイのトラクションモータをターゲットとした48 Vインバータ制御の開発が容易になります。永久磁石同期モータ (PMSM) とブラシレスDCモータ (BLDC) を駆動するよう設計されています。その優れた熱性能は、インフィニオンをリードするOptiMOS™-5技術を搭載したTOLTパッケージの上面放熱80 V MOSFETによって支えられています。AURIX™ 32ビット マイクロコントローラを使用したモータ制御ソフトウェアは現在開発中です。この新しいリファレンスキットは、研究開発の労力と市場投入までの時間を最小限に抑えつつ、迅速なプロトタイプ作成を実現する理想的なソリューションです。 |
強力なCortex-M4 XMC 4700 MCUファミリ、TOLLパッケージの150V OptiMOSパワーMOSFET、高精度電流/角度センサにより、高出力モータ駆動を実現。
| 製品タイプ | 製品番号 | 説明 | パッケージ | 数量 |
| MOSFET | IPT039N15N5 | TOLLパッケージの150V OptiMOS 5パワーMOSFET、高電流定格>190 A、78nCの低Qg | TOLT | 12～18 |
| マイクロコントローラ | XMC4700-F100K1536 AA | コア: ARM® Cortex ®-M4 @ 144MHz 通信: チャネルUSIC (SPI、UART、IIC、IISに設定可能) モータ制御周辺回路: 2 x POSIF、4チャンネル∆Σ復調器、4 x 12ビットADC、18入力チャンネル、4 x パラレル サンプリングおよび変換 |
LQFP100 | 1 |
| ゲートドライバ | 2EDB8259F* | コアレストランス (CT) 技術に基づく3kVの基礎絶縁、(UL1577)、UVLO (4タイプ)、DIS、STP/DTC、CMTI > 300 V/nsを備えたハーフブリッジゲートドライバ | DSO-16 | 3 |
| 位置/速度センサ | TLE(I)5012B E1000 | 巨大磁気抵抗 (GMR) を使用した360°角度測定可能な校正済みセンサ。最大1.0° (1.9°) の角度誤差 (製品寿命期間)、サイン/コサイン値の16ビット表示 | DSO-8 | 1 |
| 電流センサ | TLE4972-AE35S5 | 大電流アプリケーション用に最大31 mTのフルスケールを持つ高精度コアレス電流センサ、設定可能なスレッショルドを持つ2つの独立した高速過電流検出 (OCD) ピン | VSON-6 | 3 |
設計リソース
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低電圧駆動スケーラブル パワー デモボード プラットフォーム インフィニオンの低電圧スケーラブル ドライブ プラットフォームで、お好みの仕様に最適なモータ インバータ パワーボードを設計してください。 |
これらモータ制御の代表的な特性
インフィニオンは、電気モーターサイクルやその他電気自動車などのアプリケーション向けに、モータ インバータ ソリューションを提供しています。これらのモータ制御の代表的な特性には、短時間で高いレベルのピーク過渡電力、広い動作速度範囲、機能安全性、および高信頼性が含まれます。これらの高出力アプリケーションで使用される一般的なモータには、永久磁石同期モータ (PMSM)、スイッチドリラクタンスモータ、ブラシレスDCモータ (BLDC) などがあります。
Aurix TC3xxxを使用した安全、確実、高性能なモータ制御。OptiMOS 5 TOLGパワーMOSFETと絶縁型ハーフブリッジゲートドライバを使用し、効率的でパワフルかつ信頼性の高い駆動を実現。
| 製品タイプ | 製品番号 | 説明 | パッケージ | 数量 |
| MOSFET | IPTG014N10NM5 | TOLG（ガルウィング付きTOリード）パッケージの100V OptiMOS 5パワーMOSFET、高電流定格>300A、低Qg 169nC | TOLG | 36～48 |
| マイクロコントローラ | TC377TX | Aurix TC377TX 3 * Tricore @ 300MHz; 機能安全 ASIL - D; HSM (ハードウェア セキュリティ モジュール) 通信: 12チャンネルCAN-FD、128チャンネルDMA |
LFBGA-292 | 1 |
| ゲートドライバ | 2EDB8259F* | コアレストランス (CT) 技術に基づく3kVの基本絶縁、(UL1577)、UVLO (4タイプ)、DIS、STP/DTC、CMTI > 300 V/nsを備えたハーフブリッジゲートドライバ | DSO-16 | 3 |
| 位置/速度センサ | TLE5014(D) | GMR角度センサは、選択可能な幅広いインターフェース (SPC、SENT、PWM、SPI)、低エラーレート<1.0°、高い柔軟性を備えた使いやすい設定済みセンサです。 | DSO-16 | 1 |
| 電流センサ | TLE4972-AE35S5 | 大電流アプリケーション用に最大31 mTのフルスケールを持つ高精度コアレス電流センサ、設定可能な閾値を持つ2つの独立した高速過電流検出 (OCD) ピン | VSON-6 | 3 |
設計リソース
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低電圧駆動スケーラブル パワー デモボード プラットフォーム インフィニオンの低電圧スケーラブル ドライブ プラットフォームを使用して、お好みの仕様に最適なモータ インバータ パワーボードを設計してください。 |
これらのモータ制御の代表的な特性
インフィニオンのモータ インバータ ソリューションのラインアップは、eフォークリフト、マテリアルハンドリング、マイクロEV (低速電気自動車) での使用にも適しています。これらのモータードライブの典型的な特性には、短時間での高レベルのピーク過渡電力、高レベルの耐久性、信頼性、効率、機能安全性などがあります。これらの高出力アプリケーションで使用される一般的なモータには、永久磁石同期モータ (PMSM)、スイッチドリラクタンスモータ、ブラシレスDCモータ (BLDC)、AC誘導モータ (ACIM) などがあります。
電動フォークリフト マイクロEV
- TOLG: TO-Leaded with gullwing.
- 並列MOSFETのバランシング： パラメータスプレッドの重要性
- データシートのパラメータとダイアグラムの説明 - アプリケーションでの使用方法
- 大電流アプリケーションにおけるMOSFET並列配置の紹介
- モータ制御などの大電流アプリケーションで、並列接続された複数のMOSFETが必要な理由をご紹介します
- 大電流アプリケーションにおけるMOSFET並列化の実例
- 本ビデオでは、電流共有に影響を与えるMOSFETのパラメータを示し、ベンチテストのデモによって電流と電力損失の不均衡を定量化します
本コースを受講することで、以下のようなバッテリ駆動BLDCモータードライブ・インバーター設計の要点について学ぶことができます
- バッテリ駆動BLDCモータ制御の重要な設計パラメータ
- MOSFETの重要なパラメータが電力段の性能に与える影響
- 電力段最適化のための重要な基板レイアウト技術
- 適切なゲートドライバの選択方法
- どのアプリケーションにどのヒートシンクが適しているか
