센서레스 모터 드라이버 BD6415EFV센서레스 구동으로 업계 최고 수준의 고정밀도 회전을 실현하는
모터 드라이버 IC 「BD6415EFV」 개발
레이저 스캐너용 모터에 센서레스 구동의 혁신을 제공

2016년 11월 25일

※2016년 11월 현재 로옴 조사

<개요>

package

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 초고속 · 고정밀도 회전이 필요한 레이저 스캐너의 모터 어플리케이션용으로 Hall 센서 없이 구동 가능한 3상 Brushless DC 모터 드라이버 IC 「BD6415EFV」를 개발하였습니다.
「BD6415EFV」는 새롭게 개발한 센서레스 구동 로직을 탑재함으로써 센서레스 구동임에도 불구하고, 업계 최고 수준의 고속 회전 50,000rpm*1을 실현함과 동시에 기존 대비 약 1/50의 회전 지터*1 (1회전당 시간 편차=회전 정밀도) 0.005% 미만을 달성하였습니다. 이에 따라 매우 높은 정밀도가 요구되는 Hall 센서의 탈착 공정을 생략할 수 있어, 모터 어플리케이션의 부품수 삭감과 고신뢰화에 기여합니다.
또한, 기존의 센서레스 구동 모터 드라이버 IC가 특정 특성의 모터밖에 구동할 수 없었던 반면, 본 제품에는 대규모 로직 회로와 비휘발성 메모리를 탑재함으로써 메모리 데이터의 수정을 통해 고객의 요구에 따라 IC의 특성을 간단히 조정할 수 있으므로, 폭넓은 특성의 모터 구동이 가능합니다.
본 제품은 2016년 7월부터 샘플 (샘플 가격 500엔 / 개 : 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2016년 12월부터 월 40만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사 (하마마츠), 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc. (필리핀)입니다.
로옴은 앞으로도 아날로그와 디지털 설계 기술을 구사한 모터 드라이버 IC를 개발하여, 사회에 기여해 나갈 것입니다.

<배경>

기존에는 Brushless DC 모터 구동 시 모터 위치를 검출하기 위해 Hall 센서가 사용되었습니다. 최근에는 탈착 공정 생략, 부품수 삭감에 의한 신뢰성 향상, 비용 절감 등을 목적으로 센서레스화가 요구되고 있습니다. 그러나, 초고속 · 고정밀도 회전이 요구되는 레이저 스캐너용 모터 어플리케이션에서는 정밀도의 문제 때문에 센서레스 구동을 적용하기 어려웠습니다.
로옴은 장기간에 걸쳐 축적해온 아날로그 설계 기술과 새롭게 개발한 센서레스 구동 로직을 조합함으로써, 센서레스 구동으로 업계 최고 수준의 초고속 · 고정밀도 회전을 동시에 실현한 모터 IC를 개발하였습니다.

센서레스 구동 로직으로 고정밀도 회전 실현

<특징>

1. 센서레스 구동 로직으로 회전 지터 0.005% 미만 달성

지금까지 정밀도의 문제 때문에 센서레스 구동을 적용하기 어려웠으나, 아날로그 설계 기술에 신개발 센서레스 구동 로직을 조합함으로써 업계 최고 수준의 고속 회전 50,000rpm을 실현함과 동시에, 로옴의 기존 센서레스 구동 방식에 비해 약 1/50의 회전 지터 (회전 정밀도) 0.005% 미만을 달성하였습니다.
이러한 특성을 높은 수준으로 동시에 실현함으로써 기존에는 센서레스화가 어려웠던 레이저 스캐너용 모터 등 초고속 · 고정밀도 회전이 필요한 모터의 센서레스화를 실현할 수 있습니다. 센서레스화는 Hall 센서의 부품 비용 삭감뿐만 아니라, 높은 정밀도가 요구되는 Hall 센서의 탈착 공정 생략이 가능하며, 센서 위치 오류가 없어짐에 따라 고신뢰성까지 실현할 수 있습니다.

센서레스 구동 회전 지터 (회전 정밀도) 비교 파형

2. 메모리 탑재로 IC 특성의 커스텀 대응 가능

파워계 최첨단 0.13µm BiCDMOS 프로세스를 채용함으로써, 고내압의 아날로그 프로세스를 사용한 모터 구동 회로뿐만 아니라, 대규모 로직 회로와 비휘발성 메모리를 1chip화하였습니다. 이에 따라, 출하 전에 데이터를 재기록하여 IC의 특성을 간단히 조정할 수 있으므로, 다양한 특성의 모터에 대응 가능합니다.
향후, 레이저 스캐너용 모터뿐만 아니라, 다양한 어플리케이션에 확판을 추진할 예정입니다.

<어플리케이션 예>

  • 레이저 프린터 (LBP), 복합기 (MFP)용 폴리곤 미러 모터
  • 바코드 리더기
  • 의료기기
  • 산업기기
  • 각종 레이저 스캐너용 모터

<용어 설명>

*1) 회전 속도 rpm, 회전 지터 % (회전 정밀도)
회전 매분 (rotation per minute)을 뜻하며, 회전 등의 주기적 현상이 1분간 몇번 실행되는 지를 나타내는 단위. 회전 지터는 모터 1회전 시 시간의 편차를 나타냄. 레이저 스캐너용 모터는 일반적인 어플리케이션에 비해 매우 낮은 회전 지터가 요구된다.

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