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BLDCモータに最適なZCL®ホールIC

多様な用途に用いられるモータ

多様な用途に使われているホールIC

家庭用電化製品、自動車、産業機器 ― 今やモータは私たちの身の回りのありとあらゆるものに使われ、私たちの生活を支えています。

その永きにわたる歴史の中で、さまざまな種類のモータが開発、実用化されてきました。その一つが、直流電源を動力源とするDCモータです。DCブラシ付きモータ、ステッピングモータ、BLDCモータ (ブラシレスDCモータ) などに代表されるDCモータは、マイコンやコントローラICによる制御が容易とされています。しかしながら、ひとくくりにDCモータといってもこれら  DCモータの特長、構造、制御方法 はそれぞれ異なります。そのため、いろいろな角度で頻度高く停止する必要がある用途であればステッピングモータを用いる等、用途により最適なモータを用いることが重要です。

 

BLDCモータとホールIC

さて、DCモータの中から、今回はBLDCモータに注目してみましょう。
BLDCモータとは 、DCブラシ付きモータから技術革新によりブラシをなくしたモータのことで、高効率、長寿命、高トルクを実現することができます。低騒音をはじめとした低ノイズ特性、高効率の実現による省電力化により家電製品や産業機器、自動車搭載機器などに幅広く使用されています。

BLDCモータの概略構造図

このBLDCモータの回転制御を行うものの一つとして、  ホールIC やホール素子といったホールセンサが用いられています。ホールモータとも呼ばれるBLDCモータにおいてホールICは、ステータのコイルに流す電流をタイミング良く制御するためにロータの位置を検出する役割を担っています。ホールICがBLDCモータの中でどのように使われているか、その際にホールICに求められる特性については、  BLDCモータの中でのホールICの役割とは にてご紹介していますので、ぜひご参照ください。

BLDCモータの回転制御において、ホールICはロータの回転位置を早く正確に検知することが求められます。モータを効率良く回転させることで、騒音、発熱、消費電流の増大を低減することが可能となりますが、  BLDCモータの効率はさまざまな要因にて悪化 し得ます。その一部を具体的に挙げると、ホールICの位置や温度の変動などです。

それでは、BLDCモータの効率を維持し、その性能を最大限ひき出すためにはどのような手段が有効でしょうか。

 

BLDCモータとZCL®ホールIC

BLDCモータは、トルク変動の低減やレアメタルの使用量低減などを実現するため、さまざまなロータの設計手法があります。一方で、ロータ内部の磁石の配置によっては、ホールICがロータの磁束を直接検出するのが難しかったり、角度をつけて設置する必要があったりしました。
それらBLDCモータの開発におけるお困りごとを解決する助けとなるのが、エイブリックのZCL®ホールICです。

ZCL(=Zero Crossing Latch)ホールICとは 、極性が変化する点 (=ゼロクロスポイント) で出力信号を変化させる、世界初の検知方式を採用したラッチタイプのホールICです。BLDCモータ制御に特化したホールICで、磁束密度の変化に左右されない安定した検知が可能です。

ZCL®ホールICの検出タイミング

 

交番検知ホールICとZCL®ホールICを比べてみよう

(再生時間: 1分36秒)

BLDCモータの回転制御に用いるホールICとして、交番検知ホールICが広く用いられています。ZCL®ホールICは前述の通り、磁極の切り替わる点を検出することができるため、  交番検知ホールICと比較して検出の遅延がなく 、  交番検知ホールICと比較して高効率です。BLDCモータは、設計上、製造上のばらつきや公差を吸収するためにモータの製造工程に組立後の学習工程 (キャリブレーション工程) を設定していることがありますが、ZCL®ホールICを用いることで、  キャリブレーションの手間を低減 することができます。

ZCL®ホールICのこれらの特長を活用することで、今まで不可能だと思われてきたロータとホールICの位置関係を実現することができます。詳しくは  ZCL®ホールICなら出来る! 今まででは考えられなかった小型BLDCモータ設計 をぜひご参照ください。

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[比べる] 交番検知ホールICとZCL®ホールICの動作と動作原理
(近日公開) [比べる] 交番検知ホールICとZCL®ホールICがモータに与える影響
ホールIC比較フォーマット

 

エイブリックのおすすめホールIC

エイブリックは民生用、車載用ともに  豊富な製品ラインナップ を取り揃え、小型 / 大型、高速、高効率、車載用等の  さまざまな用途のBLDCモータにおすすめなホールIC をご用意しています。

エイブリックのホールICパッケージ例

そして、現在までお客様の 幅広いアプリケーション にお使いいただいております。エイブリックのホールICをぜひ一度お試しください。

S-576Z Bシリーズ
S-576Z Rシリーズ
(広動作温度範囲)
S-57TZ Sシリーズ
( 車載用)
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