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LB1999

器件型号:LB1999
厂商名称:SANYO
厂商官网:http://www.semic.sanyo.co.jp/english/index-e.html
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器件描述

Three-Phase Brushless Motor Driver for VCR Capstan Motors

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LB1999器件文档内容

Ordering number : EN5975

                                                                            Monolithic Digital IC

                                                       LB1999M

                          Three-Phase Brushless Motor Driver
                                           for VCR Capstan Motors

Overview                                                        Package Dimensions

The LB1999M is a 3-phase brushless motor driver that is         unit: mm
particularly appropriate for VCR capstan motor drivers.         3129-MFP36SLF

Functions                                                                                           [LB1999M]

3-phase full-wave drive
Built-in torque ripple correction circuit (fixed correction

  ratio)
Built-in current limiter circuit and control characteristics

  that include gain switching
Upper and lower side output stage over-saturation

  prevention circuit that does not require external
  capacitors.
FG amplifier with built-in Schmitt comparator
Thermal shutdown circuit

                                                                                                                         SANYO: MFP36SLF

                                                                Allowable power dissipation, Pdmax -- W  Independent IC

                                                                                                               Ambient temperature, Ta -- C

          Any and all SANYO products described or contained herein do not have specifications that can handle
          applications that require extremely high levels of reliability, such as life-support systems, aircraft's
          control systems, or other applications whose failure can be reasonably expected to result in serious
          physical and/or material damage. Consult with your SANYO representative nearest you before using
          any SANYO products described or contained herein in such applications.
          SANYO assumes no responsibility for equipment failures that result from using products at values that
          exceed, even momentarily, rated values (such as maximum ratings, operating condition ranges, or other
          parameters) listed in products specifications of any and all SANYO products described or contained
          herein.

SANYO Electric Co.,Ltd. Semiconductor Bussiness Headquarters

     TOKYO OFFICE Tokyo Bldg., 1-10, 1 Chome, Ueno, Taito-ku, TOKYO, 110-8534 JAPAN

                                                                                                                                         O3098RM (OT) No. 5975-1/8
                                                             LB1999M

Specifications

Absolute Maximum Ratings at Ta = 25C

                        Parameter               Symbol                           Conditions                                Ratings          Unit
                                                VCC max
Maximum supply voltage                          VS max                                                                              7       V
                                                 IO max
Maximum output current                          Pd max                                                                              24      V
Allowable power dissipation
Operating temperature                             Topr                                                                              1.3     A
Storage temperature                                Tstg
                                                             Independent device                                                     0.95    W

                                                                                                                               20 to + 75  C

                                                                                                                           55 to + 150     C

Allowable Operating Ranges at Ta = 25C

                        Parameter                Symbol                                     Conditions                  Ratings              Unit
                                                    VS                                                                           5 to 22       V
Supply voltage                                     VCC       Between the Hall inputs                                                           V
Hall input amplitude                                         With respect to the control system ground                       4.5 to 5.5
GSENSE pin input range                            VHALL                                                                     30 to 80      mVo-p
                                                VGSENSE                                                               0.20 to + 0.20          V

Electrical Characteristics at Ta = 25C, VCC = 5 V, VS = 15 V

Parameter                                       Symbol       Conditions                                               Ratings               Unit

                                                                                                               min    typ      max

VCC supply current                                   ICC     RL = , VCTL = 0 V (Quiescent)                                 12       18 mA
[Outputs]
                                                  VOsat1     IO = 500 mA, Rf = 0.5 , Sink + Source                    2.1           2.6 V
Output saturation voltage                         VOsat2     VCTL = VLIM = 5 V (With saturation prevention)
                                                   IOleak    IO = 1.0 A, Rf = 0.5 , Sink + Source                     2.6           3.5 V
Output leakage current                                       VCTL = VLIM = 5 V (With saturation prevention)
[FR]                                                VFSR                                                                            1.0 mA
FR pin input threshold voltage                   IB (FSR)    With VCTL = 5 V and the CTLREF pin open
FR pin input bias current                                    With Rf = 0.5 , VLIM = 5 V, IO  10 mA,            2.25   2.50          2.75 V
[Control]                                          VCREF     Hall input logic fixed (U, V, W = H, H, L)
CTLREF pin voltage                                VCREFIN    With Rf = 0.5 , VLIM = 5 V                        5.0                         A
CTLREF pin input range                            IB (CTL)   With Rf = 0.5 , IO = 200 mA,
CTL pin input bias current                      VCTL (ST)    Hall input logic fixed (U, V, W = H, H, L)        2.37   2.50          2.63 V
CTL pin control start voltage                   VCTL (ST2)   With Rf = 0.5 , VCTL = 200 mV,
CTL pin control switching voltage               Gm (CTL)     Hall input logic fixed (U, V, W = H, H, L)        1.7                  3.50 V
CTL pin control Gm1
                                                Gm2 (CTL)    With Rf = 0.5 , VCTL = 5 V, IO  10 mA,                                 8.0 A
CTL pin control Gm2                                          Hall input logic fixed (U, V, W = H, H, L)
[Current Limiter]                               Voff (LIM)   With VCTL = 5 V and the VCREF pin open,           2.20   2.35          2.50 V
LIM current limit offset voltage                             VLIM = 0 V
                                                  IB (LIM)   With Rf = 0.5 , VCTL = 5 V, VLIM = 2.06 V,        3.00   3.15          3.30 V
LIM pin input bias current                           ILIM    Hall input logic fixed (U, V, W = H, H, L)
                                                                                                               0.52   0.65          0.78 A/V
LIM pin current control level                   Voff (HALL)  For the high and low peaks in the Rf waveform
[Hall Amplifier]                                 IB (HALL)   when IO = 200 mA.                                 1.20   1.50          1.80 A/V
Hall amplifier input offset voltage             VCM (HALL)   (Rf = 0.5 )*1
Hall amplifier input bias current                                                                              140    200           260 mV
Hall amplifier common-mode input voltage range      TRC      Sink side, for the load provided by the internal
                                                             pull-up resistor                                  2.5                         A
Torque ripple correction ratio                   Voff (FG)
                                                  IB (FG)                                                      830    900           970 mA
[FG Amplifier]                                  VOsat (FG)
FG amplifier input offset voltage                  VFGBI                                                       6                   +6 mV
FG amplifier input bias current                  VGM (FG)
FG amplifier output saturation voltage                                                                                1.0           3.0 A
FG bias voltage
FG amplifier common-mode input voltage                                                                         1.3                  3.3 V

                                                                                                                           9                %

                                                                                                                  8                +8 mV
                                                                                                               100                           nA

                                                                                                                 2.4  0.5           0.6 V
                                                                                                                 0.5
                                                                                                                      2.5           2.6 V

                                                                                                                                    4.0 V

Notes : 1. The torque ripple correction ratio is determined as follows from the Rf voltage waveform.                           Continued on next page.
           2. Parameters that are indicated as design target values in the conditions column are not tested.

                                                                                                                                    No. 5975-2/8
                                                                     LB1999M

Continued from preceding page.

Parameter                                        Symbol              Conditions                                      Ratings            Unit

                                                                                                              min    typ           max

[Saturation]                                                    The voltages between each OUT and             0.175  0.25          0.325 V
                                              VOsat (DET) Rf pair when IO = 10 mA, Rf = 0.5 , and
Saturation prevention circuit lower
side voltage setting                                            VCTL = VLIM = 5 V

[Schmitt Amplifier]                              DUTY     Under the specified conditions (RF = 39 k)          48.7        50       51.3 %
Duty ratio                                    Vsatu (SH)  IO = 20 A
Upper side output saturation voltage          Vsatd (SH)  IO = 100 A                                         4.8                       V
Lower side output saturation voltage
Hysteresis width                                  Vhys    Design target value*2                                                    0.2 V
TSD operating temperature                       T-TSD
                                                                                                              32          46       60 mV

                                                                                                                     170                C

Notes : 1. The torque ripple correction ratio is determined as follows from the Rf voltage waveform.
           2. Parameters that are indicated as design target values in the conditions column are not tested.

                                                          For each Hall logic setting

                                                                                                                     Ground level

Correction ratio =  2   (Vp    Vb)    100    (%)
                        Vp     Vb

Truth Table and Control Functions

              Source  Sink               Hall input       FR         Note: In the FR column, "H" refers to a voltage of 2.75 V or higher, and "L" refers
                                                                             to 2.25 V or lower (when VCC = 5 V.)
          Phase V  Phase W            U       V       W
1                                                                    Note: In the Hall input column, "H" refers to the state in the corresponding phase
                                      H       H       L   H                  where the + input is at a potential at least 0.01 V higher than the input,
          Phase W  Phase V                                                   and "L" refers to the state where the input is at a potential at least 0.01 V
          Phase U  Phase W                                L                  higher than the + input.
2
          Phase W  Phase U            H       L       L   H
           Phase U  Phase V
3                                                         L
           Phase V  Phase U
          Phase W  Phase V            H       L       H   H
4
          Phase V  Phase W                                L
          Phase W  Phase U
5                                     L       L       H   H
          Phase U  Phase W
           Phase V  Phase U                               L
6
           Phase U  Phase V           L       H       H   H

                                                          L

                                      L       H       L   H

                                                          L

Note: Since the drive technique adopted is a 180 technique, phases
        other than the sink and source phase do not turn off.

                                                                                                                                   No. 5975-3/8
                                                                  LB1999M
Control Function and Current Limiter Function

         IOUT
                                                                                           IOUT

                                                                                                 Slope: 0.50 A/V (typical)

                  Control Characteristics                                                        Control Limiter Characteristics

Pin Descriptions

Pin No.  Pin                            Function                                                 Equivalent circuit
                                                                                                                           Continued on next page.
         FGIN+    Input used when the FG amplifier is used as an inverting

3                 input. A feedback resistor must be connected between FGOUT

                  and this pin.

4        FGIN    Noninverting input used when the FG amplifier is used as a
                  differential input amplifier. No bias is applied internally.

5        FGOUT    FG amplifier output. There is an internal resistive load.

                  Control reference voltage. While this pin is set to about

6        FGS      0.43 VCC internally, this voltage can be modified by
                  applying a voltage from a low-impedance circuit.

                  (The input impedance is about 4.3 k).

9        FC       Speed control loop frequency characteristics correction.

                  Speed control input. The control implemented is fixed current

7        CTL      drive controlled by current feedback from Rf.

                  Gm = 0.58/V (typical) when Rf = 0.5 .

                  Current limiter function control. The output current can be

8        LIM      varied linearly by applying a voltage to this pin.

                  The slope is 0.5 A/V (typical) when Rf = 0.5 .

10       UIN+     U phase Hall element inputs.
         UIN
11                Logic high is defined as states where IN+ > IN.

12       VIN+     V phase Hall element inputs.
         VIN
13                Logic high is defined as states where IN+ > IN.

14       WIN+     W phase Hall element inputs.
         WIN
15                Logic high is defined as states where IN+ > IN.

                  Power supply for all internal blocks other than the output

16       VCC      block. This voltage must be stabilized so that noise and ripple

                  do not enter the IC.

                                                                                                                                  No. 5975-4/8
                                                         LB1999M

Continued from preceeding page.

Pin No.     Pin                                      Function                        Equivalent circuit
   21        VS
                   Output block power supply
   23    Rf (PWR)
   31    Rf (SNS)  Output current detection. The control block current limiter
                   operates using the resistor Rf connected between these pins
                   and ground. Also, the lower side saturation prevention circuit
                   and the torque ripple correction circuit operate based on the
                   voltages to this pin. It is especially important to note that,
                   since the saturation prevention level is set using this voltage,
                   the lower side saturation prevention circuit will become less
                   effective in the large current region if the value of Rf is
                   lowered excessively. Also, the PWR and SENSE pins must
                   be connected together.

26       UOUT      U phase output

27       VOUT      V phase output (Spark killer diodes are built-in.)

28       WOUT      W phase output

                   Ground sensing. The influence of the common ground

32       GSENSE    impedance on Rf can be excluded by connecting this pin to
                   nearest ground for the Rf resistor side of the motor ground

                   wiring that includes Rf. (This pin must not be left open.)

                   Forward/reverse selection. The voltage applied to this pin

33       FR        selects the motor direction (forward or reverse).

                   (Vth = 2.5 V at VCC = 5 V (typical))

Pin Assignment

Note: Although the FRAME pins and
        the GND pins are not connected
        internally, the potentials of the
        GND pins and the FRAME pins
        externally be identical to assure
        ground potential stability.

                                                                                                         No. 5975-5/8
                                                                                                                                                   Block Diagram

              Hall input synthesis block
                 (linear matrix)

                                         Synthesized output logarithmic
                                            compression block

                                                                             Antilogarithm conversion and
                                                                                 differential distribution

              Forward/                         Differential distribution                                    Upper side saturation                                 LB1999M
              reverse                             and torque ripple                                         prevention control
              selection                            correction block
                                                                                                                  Drive distribution circuit
                                  Control                        Feedback                                         and lower side saturation
                                  amplifier 1                    amplifier                                        prevention circuit

                  Control                                                                                                       Schmitt amplifier
                  amplifier 2
                                                                                                                                  FG
                    Forward/                                                                                                      amplifier
                     reverse
                    selection

No. 5975-6/8
                 GaAs Hall devices  Hall output                                     Forward/reverse          Sample Application Circuit
                 are recommended    Hall output                                     command voltage pin
                                                                                    Power system ground
              Hall output
                                                                                    Ground

                                                                                                                                         LB1999M

                                                                       Hall inputs

              MR pin                                                                Supply voltage

                                                                                    Current limiter setting
                                                                                    voltage pin
                                                                                    Torque command
                                                                                    voltage pin

                                                 VCC/2 bias  FG pulse
                                                             output
No. 5975-7/8
                                                         LB1999M

       Specifications of any and all SANYO products described or contained herein stipulate the performance,
       characteristics, and functions of the described products in the independent state, and are not guarantees
       of the performance, characteristics, and functions of the described products as mounted in the customer's
       products or equipment. To verify symptoms and states that cannot be evaluated in an independent device,
       the customer should always evaluate and test devices mounted in the customer's products or equipment.
       SANYO Electric Co., Ltd. strives to supply high-quality high-reliability products. However, any and all
       semiconductor products fail with some probability. It is possible that these probabilistic failures could
       give rise to accidents or events that could endanger human lives, that could give rise to smoke or fire,
       or that could cause damage to other property. When designing equipment, adopt safety measures so
       that these kinds of accidents or events cannot occur. Such measures include but are not limited to protective
       circuits and error prevention circuits for safe design, redundant design, and structural design.
       In the event that any or all SANYO products (including technical data, services) described or contained
       herein are controlled under any of applicable local export control laws and regulations, such products must
       not be exported without obtaining the export license from the authorities concerned in accordance with the
       above law.
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       product/technology improvement, etc. When designing equipment, refer to the "Delivery Specification"
       for the SANYO product that you intend to use.
       Information (including circuit diagrams and circuit parameters) herein is for example only; it is not
       guaranteed for volume production. SANYO believes information herein is accurate and reliable, but
       no guarantees are made or implied regarding its use or any infringements of intellectual property rights
       or other rights of third parties.
This catalog provides information as of October, 1998. Specifications and information herein are subject
to change without notice.

                                                                                                                                                           No. 5975-8/8
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