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ACモータは、可変周波数ドライブ(VFD)やフィールド指向制御(FOC)など、専用に開発された制御方式を利用して、電気モータ(通常、3相AC誘導モータまたは3相ブラシレスDCモータ)の速度とトルクを制御するための周波数コンバータです。

STの製品

STの製品ラインアップには、幅広い8bitマイクロコントローラSTM8と32bitマイクロコントローラSTM32、マイクロプロセッサSTM32MPx、さまざまなパワー·ディスクリート製品(IGBT、パワーMOSFET、高い電力効率を実現するシリコン·カーバイド(SiC)デバイスのようなダイオードなど)、さらに最大数十kWまでの電源に対応したスケーラブルかつ効率の高いパワー段の構築に役立つ集積化パワー·モジュール(IPM SLLIMM™)やプラスチック製パワー·モジュール(ACEPACK™)などが含まれます。

さらに、STは幅広い高性能オペアンプおよびコンパレータ、スイッチング·レギュレータとリニア·レギュレータ、(閉ループ制御や状態監視、予知保全に向けた)センシング·エコシステムを可能にするMEMS慣性センサおよび環境センサを提供するとともに、開発期間の短縮やコスト削減に役立つさまざまなソフトウェアおよびハードウェア評価ツールを提供しています。

    • 可変周波数ドライブ(VFD)は、主にACモータ(通常3相誘導モータ)、モータ·コントローラ、ユーザ·インタフェースという3つの要素で構成されます。

    • ACモータ

      AC誘導モータは多くの場合、コントローラを比較的単純にするため、速度が固定されています。このモータは、モータ内のステータのコイルに3相の電圧を順に供給することで、回転磁界を発生させます。これによって電界が誘導され、ロータが駆動されます。

    • ACモータ·コントローラ

      一般的な産業用ACモータ·コントローラには3つのハーフブリッジがあり、それぞれがステータに正弦波電圧を供給します。周波数の調節を可能とするため、このコントローラでは電圧を変化させて各相の周波数、つまり電圧/周波数を決定するスカラ·アルゴリズムを利用します。ハイエンドのモータでは、より高度なアルゴリズムの使用が一般化してきています。その例としては、多相の周波数の制御に使用されるベクトル制御、すなわちフィールド指向制御(FOC)などが挙げられます。

      可変速の駆動装置を採用すると、制御アルゴリズムの複雑さが増します。

      これらの駆動装置には、ソフトスタート機能を実現するコントローラも用意して、モータにかかる負荷やモータ始動時のサージ電流を軽減する必要があります。モータにかかるストレスを減らし、生産現場の産業用駆動装置の寿命を最大化するためには、この機能が欠かせません。

      なぜなら、モータには動作電流の7~10倍におよぶ突入電流が流れる可能性があるうえ、始動時には動作時と比べて3倍のトルクが求められることもあるためです。デジタル·ソフトスタータ·コントローラは、始動中に電圧を継続的に監視し、モータの負荷を調整してスムーズな加速、速度、トルクの制御を実現します。このコントローラはACモータ·ドライブ·システムの始動と停止に使用され、駆動装置にかかるストレスを軽減します。また、このコントローラは電源にかかる負荷を減らすことで、電力消費を低減させ、ひいてはコストの大幅な削減に貢献します。

    • ACモータ·インタフェース

      ACモータのインタフェースには、多様な接続方法があります。接続方法の例は、~20mAの電流ループや0VDC~10VDCの電圧信号、Ethernetまたは無線通信リンクを通じたリモート接続など多岐にわたります。

    • 強力な半導体制御装置の出現によって、AC電動モータを中心とする新しいクラスの産業用駆動装置を開発できるようになりました。その中でも特筆すべきは、可変周波数ドライブ(VFD)の利用です。これによって、以前はパルス幅変調を用いて精度を得るDCモータが必要であったアプリケーションの多くが、より電力効率の高い3相AC誘導モータに置き換わりました。このようなモータは、産業全体の消費電力の大幅な削減を実現できます。特に無線センシングやインダストリアルIoT(IIoT)の一部としての制御リンクと組み合わせた場合は、製造現場全体でコストの大幅な削減が実現するとともに、生産性も押し上げられます。

      産業用ACモータは、ファンあるいは油圧ポンプの作動や、ピックアンドプレース·ヘッドを制御するステッピング・モータ、精密な制御を必要とするロボット·アームなどに使用されており、生産現場のいたる所で目にすることができます。ロール·ツー·ロールの製造システムでは、ウェブオフセット印刷を行う場合でも、あるいはどのようなフィルム状の薄型パネルを製造する場合であっても、負荷にまつわる要件のために、速度の慎重な制御が求められます。産業用駆動装置はローラ速度の厳密な調整に欠かせないものですが、これには高い速度と高い精度の両方が求められます。

    • アプリケーション例

      • ピックアンドプレース装置には速度と精度の両方に加え、位置決め動作が求められます。プレースメント·ヘッドが、数分の1ミリメートル内に収まる正確な位置へ高速で移動できれば、プリント回路基板や装置の部品を製造する速度も向上します。

      • ベルト·コンベア

        ベルト·コンベアのような高トルクのアプリケーションでは、重い負荷と軽い負荷を短時間のうちに操作できなければならず、効率と効果を確保するために精細なトルク制御が求められます。このようなアプリケーションには、高い信頼性も必要となります。コンベアの停止は、工場全体の生産性に影響するためです。

      • これらすべてのアプリケーションにおいて、最新の産業用ACモータ·テクノロジーを活用することができます。AC誘導モータはDCモータよりも信頼性が高く、エネルギー効率に優れています。また、最新の半導体デバイスは産業アプリケーションで求められる制御水準を実現します。

    • 産業用駆動装置をクラウドに接続することで、インダストリアルIoTおよびIndustry 4.0に関わる新たな可能性がひろがります。予知保全アルゴリズムによってモータをリモートで制御および監視すれば、予防保全の実施によって、さまざまな障害を未然に防止できます。以上の取組みによって、生産現場全体でコストの大幅な削減が実現するとともに、生産性が向上します。

ブロック図

製品型番
概要
EVALSTDRIVE601 EVALSTRIVE601 - Demonstration board for STDRIVE601 triple gate driver Quick view

主な特徴

  • High voltage rail up to 600V
  • Driver supply input voltage range 9V-20V
  • STGD6M65DF2 IGBTs power stage featuring:
    • V(BR)CES = 650 V
    • VCE(sat) = 1.55 V @ IC = 6 A
  • Dual footprint for IGBT/MOSFET package:
    • DPAK
    • PowerFlat 8x8
  • Selectable single or 3-shunt current sensing topology:
    • Sensored or sensorless BEMF detection
    • FOC or 6-Step algorithm
  • SmartShutdown overcurrent protection
  • Hall effect sensors connector
  • Bus voltage sensing
  • 450V bulk capacitor
  • Connector for interfacing with MCU
  • RoHS compliant

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STEVAL-IPM05F 500 W motor control power board based on STGIF5CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM Quick view

主な特徴

  • Input voltage: 125 - 400 VDC
  • Nominal power: up to 500 W
  • Nominal current: up to 3.0 A
  • Input auxiliary voltage: up to 20 V DC
  • Single or three-shunt resistors for current sensing (with sensing network)
  • Two options for current sensing: dedicated op-amps or through MCU
  • Overcurrent hardware protection
  • IPM temperature monitoring and protection
  • Hall sensor or encoder input
  • Uses the STGIF5CH60TS-L IGBT intelligent power module from the 2nd series of SLLIMM™ IPMs
  • 32-pin motor control connector for interfacing with ST MCU boards
  • Universal conception for further evaluation with breadboard and testing pins
  • Very compact size
  • RoHS compliant

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注目リソース

Schematics BOM Gerber
EVAL6491HB Demonstration board for L6491 gate driver with smart shut down feature Quick view

主な特徴

  • High voltage rail up to 600 V
  • dV/dt immunity: 50 V/ns in full temperature range
  • Driver current capability: 4 A source/sink
  • Comparator for fault protections
  • Smart shutdown function
  • Integrated bootstrap diode
  • Adjustable deadtime
  • Interlocking function
  • Switching times 15 ns rise/fall with 1 nF load
  • 3.3 V, 5 V TTL/CMOS inputs with hysteresis
  • Compact and simplified layout
  • Bill of material reduction
  • Effective fault protection
  • Flexible, easy and fast design

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注目リソース

Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHM023V3 1 kW 3-phase motor control evaluation board featuring L6390 drivers and STGP10H60DF IGBT Quick view

主な特徴

  • Minimum input voltage: 125 VDC or 90 VAC
  • Maximum input voltage: 400 VDC or 285 VAC
  • Input voltage range with applied input voltage doubler from 65 VAC to 145 VAC
  • Voltage range for low-voltage motor control applications from 18 VDC to 35 VDC
  • Possibility to use auxiliary +15 V supply voltage
  • Maximum output power for motors: up to 1 kW
  • Regenerative brake control
  • Input inrush limitation with bypass relay
  • + 15 V auxiliary power supply based on buck converter with VIPer16
  • IGBT power switch STGP10H60DF in a TO- 220 package - compatible with other ST IGBTs or power MOSFETs in the TO-220 package
  • Fully populated board design with test points and isolated plastic cover for safety
  • Motor control connector for interface with the STM3210B-EVAL board and other ST motor control dedicated kits
  • Tachometer input
  • Hall/encoder inputs
  • Possibility to connect BEMF daughterboard for sensorless six-step control of BLDC motors
  • PCB type and size:
    • PCB material: FR-4
    • Double-sided layout
    • Copper thickness: 60 μm
    • Total dimensions of board: 127 mm x 180 mm
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHM045V1 3-phase high voltage inverter power board for FOC based on the STGIPN3H60A (SLLIMM™-nano) Quick view

主な特徴

  • Wide-range input voltage (30-270 Vac)
  • Maximum power up to 100 W at 230 Vac input
  • Based on the STGIPN3H60A SLLIMM™-nano AC motor drive
  • Mounts the VIPer06 fixed frequency offline converter from the VIPer™ plus family
  • Efficient DC-DC power supply (15 V, 3.3 V)
  • DC bus voltage power supply connectors
  • External 15 V input
  • Dedicated connector for interfacing with the various other ST evaluation boards
  • Suitable for sinusoidal FOC drives
  • Selectable single or three-shunt current reading topology with fast operational amplifier
  • Configurable for direct motor current sampling from shunt resistors
  • Hardware overcurrent detecting network
  • Temperature sensor
  • Hall sensor/quadrature encoder inputs
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHM035V2 3-phase high voltage inverter power board for FOC and scalar motor control based on the STGIPN3H60 (SLLIMM™-nano) Quick view

主な特徴

  • Nominal power: up to 100 W
  • Compatible with 3.3 V and 5 V control board
  • Single shunt resistor for current reading
  • On-board temperature sensor
  • Overcurrent protection with boost/disabling capability
  • For six-step drives:
    • Current limitation/regulation network
    • BEMF detection network
  • MC connector
  • Compatible with sinusoidal and trapezoidal control
  • RoHS compliant

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STEVAL-IHM040V1 BLDC/PMSM driver demonstration board based on STM32 and the SLLIMM nano™ Quick view

主な特徴

  • Extended AC input mains range: 115 or 230 VAC nominal at 50/60 Hz, or DC input voltage between 150 and 350 VDC
  • Output current: 0.5 ARMS to the motor
  • Power stage: 3-phase inverter bridge implemented using the STGIPN3H60 SLLIMM-nano intelligent power module
  • RoHS compliant

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Schematics BOM
STEVAL-IHM036V1 Low power motor control board featuring the SLLIMM™ STGIPN3H60 and MCU STM32F100C6T6B Quick view

主な特徴

  • Complete 100 W power inverter solution
  • HV supply: 90 to 285 V AC or direct DC at 125 to 400 V DC
  • Input inrush limiter based on NTC resistor
  • Single shunt resistor current-sensing method
  • Overtemperature and overcurrent hardware protection
  • Compact and safe design
  • Test points available to allow further evaluation
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
EVALSTDRV600HB8 Demonstration board kit for L638xE and L639x high-voltage gate drivers Quick view

主な特徴

  • Half-bridge configuration
  • High voltage rail up to 600 V
  • Includes samples of each compatible gate driver in SO8 package
    • L6385E, L6387E, L6388E, L6389E,
    • L6395, L6398, L6399
  • Compatible with MOSFETs/IGBTs in
    • DPAK, D2PAK, TO-220, TO-220FP
  • dV/dt transient immunity ± 50 V/ns in full temperature range
  • Integrated bootstrap diode
  • Dedicated high- and low-side driving inputs
  • Compact and simplified layout
  • Gate drivers in the kit features different functionalities and characteristics
    • UVLO on both - high-side and low-side
    • Internal deadtime, or no deadtime
    • Interlocking for anti cross-conduction protection
    • Ability to drive asymmetrical half-bridges and switched reluctance motors
    • Active high or active low LIN for single input gate driving

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製品型番
EVALSTDRIVE601

EVALSTRIVE601 - Demonstration board for STDRIVE601 triple gate driver

主な特徴

  • High voltage rail up to 600V
  • Driver supply input voltage range 9V-20V
  • STGD6M65DF2 IGBTs power stage featuring:
    • V(BR)CES = 650 V
    • VCE(sat) = 1.55 V @ IC = 6 A
  • Dual footprint for IGBT/MOSFET package:
    • DPAK
    • PowerFlat 8x8
  • Selectable single or 3-shunt current sensing topology:
    • Sensored or sensorless BEMF detection
    • FOC or 6-Step algorithm
  • SmartShutdown overcurrent protection
  • Hall effect sensors connector
  • Bus voltage sensing
  • 450V bulk capacitor
  • Connector for interfacing with MCU
  • RoHS compliant

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STEVAL-IPM05F

500 W motor control power board based on STGIF5CH60TS-L SLLIMM™ 2nd series IPM

主な特徴

  • Input voltage: 125 - 400 VDC
  • Nominal power: up to 500 W
  • Nominal current: up to 3.0 A
  • Input auxiliary voltage: up to 20 V DC
  • Single or three-shunt resistors for current sensing (with sensing network)
  • Two options for current sensing: dedicated op-amps or through MCU
  • Overcurrent hardware protection
  • IPM temperature monitoring and protection
  • Hall sensor or encoder input
  • Uses the STGIF5CH60TS-L IGBT intelligent power module from the 2nd series of SLLIMM™ IPMs
  • 32-pin motor control connector for interfacing with ST MCU boards
  • Universal conception for further evaluation with breadboard and testing pins
  • Very compact size
  • RoHS compliant

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EVAL6491HB

Demonstration board for L6491 gate driver with smart shut down feature

主な特徴

  • High voltage rail up to 600 V
  • dV/dt immunity: 50 V/ns in full temperature range
  • Driver current capability: 4 A source/sink
  • Comparator for fault protections
  • Smart shutdown function
  • Integrated bootstrap diode
  • Adjustable deadtime
  • Interlocking function
  • Switching times 15 ns rise/fall with 1 nF load
  • 3.3 V, 5 V TTL/CMOS inputs with hysteresis
  • Compact and simplified layout
  • Bill of material reduction
  • Effective fault protection
  • Flexible, easy and fast design

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STEVAL-IHM023V3

1 kW 3-phase motor control evaluation board featuring L6390 drivers and STGP10H60DF IGBT

主な特徴

  • Minimum input voltage: 125 VDC or 90 VAC
  • Maximum input voltage: 400 VDC or 285 VAC
  • Input voltage range with applied input voltage doubler from 65 VAC to 145 VAC
  • Voltage range for low-voltage motor control applications from 18 VDC to 35 VDC
  • Possibility to use auxiliary +15 V supply voltage
  • Maximum output power for motors: up to 1 kW
  • Regenerative brake control
  • Input inrush limitation with bypass relay
  • + 15 V auxiliary power supply based on buck converter with VIPer16
  • IGBT power switch STGP10H60DF in a TO- 220 package - compatible with other ST IGBTs or power MOSFETs in the TO-220 package
  • Fully populated board design with test points and isolated plastic cover for safety
  • Motor control connector for interface with the STM3210B-EVAL board and other ST motor control dedicated kits
  • Tachometer input
  • Hall/encoder inputs
  • Possibility to connect BEMF daughterboard for sensorless six-step control of BLDC motors
  • PCB type and size:
    • PCB material: FR-4
    • Double-sided layout
    • Copper thickness: 60 μm
    • Total dimensions of board: 127 mm x 180 mm
  • RoHS compliant

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STEVAL-IHM045V1

3-phase high voltage inverter power board for FOC based on the STGIPN3H60A (SLLIMM™-nano)

主な特徴

  • Wide-range input voltage (30-270 Vac)
  • Maximum power up to 100 W at 230 Vac input
  • Based on the STGIPN3H60A SLLIMM™-nano AC motor drive
  • Mounts the VIPer06 fixed frequency offline converter from the VIPer™ plus family
  • Efficient DC-DC power supply (15 V, 3.3 V)
  • DC bus voltage power supply connectors
  • External 15 V input
  • Dedicated connector for interfacing with the various other ST evaluation boards
  • Suitable for sinusoidal FOC drives
  • Selectable single or three-shunt current reading topology with fast operational amplifier
  • Configurable for direct motor current sampling from shunt resistors
  • Hardware overcurrent detecting network
  • Temperature sensor
  • Hall sensor/quadrature encoder inputs
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
STEVAL-IHM035V2

3-phase high voltage inverter power board for FOC and scalar motor control based on the STGIPN3H60 (SLLIMM™-nano)

主な特徴

  • Nominal power: up to 100 W
  • Compatible with 3.3 V and 5 V control board
  • Single shunt resistor for current reading
  • On-board temperature sensor
  • Overcurrent protection with boost/disabling capability
  • For six-step drives:
    • Current limitation/regulation network
    • BEMF detection network
  • MC connector
  • Compatible with sinusoidal and trapezoidal control
  • RoHS compliant

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STEVAL-IHM040V1

BLDC/PMSM driver demonstration board based on STM32 and the SLLIMM nano™

主な特徴

  • Extended AC input mains range: 115 or 230 VAC nominal at 50/60 Hz, or DC input voltage between 150 and 350 VDC
  • Output current: 0.5 ARMS to the motor
  • Power stage: 3-phase inverter bridge implemented using the STGIPN3H60 SLLIMM-nano intelligent power module
  • RoHS compliant

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Schematics BOM
STEVAL-IHM036V1

Low power motor control board featuring the SLLIMM™ STGIPN3H60 and MCU STM32F100C6T6B

主な特徴

  • Complete 100 W power inverter solution
  • HV supply: 90 to 285 V AC or direct DC at 125 to 400 V DC
  • Input inrush limiter based on NTC resistor
  • Single shunt resistor current-sensing method
  • Overtemperature and overcurrent hardware protection
  • Compact and safe design
  • Test points available to allow further evaluation
  • RoHS compliant

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Schematics BOM Gerber
EVALSTDRV600HB8

Demonstration board kit for L638xE and L639x high-voltage gate drivers

主な特徴

  • Half-bridge configuration
  • High voltage rail up to 600 V
  • Includes samples of each compatible gate driver in SO8 package
    • L6385E, L6387E, L6388E, L6389E,
    • L6395, L6398, L6399
  • Compatible with MOSFETs/IGBTs in
    • DPAK, D2PAK, TO-220, TO-220FP
  • dV/dt transient immunity ± 50 V/ns in full temperature range
  • Integrated bootstrap diode
  • Dedicated high- and low-side driving inputs
  • Compact and simplified layout
  • Gate drivers in the kit features different functionalities and characteristics
    • UVLO on both - high-side and low-side
    • Internal deadtime, or no deadtime
    • Interlocking for anti cross-conduction protection
    • Ability to drive asymmetrical half-bridges and switched reluctance motors
    • Active high or active low LIN for single input gate driving

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プレゼンテーション & トレーニング資料

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      An introduction to electric motors 1.0
      2.23 MB
      PDF

      An introduction to electric motors

関連資料

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      SLLIMM™ 2nd Series: Small Low-Loss Intelligent Molded Modules 1.2
      877.68 KB
      PDF

      SLLIMM™ 2nd Series: Small Low-Loss Intelligent Molded Modules

    • 概要 バージョン サイズ アクション
      モータ制御 リファレンス ガイド 15.11
      2.67 MB
      PDF

      モータ制御 リファレンス ガイド

開発ツール・ハードウェア

    • 製品型番

      MOSFET product finder application for Android and iOS

      Protection product finder application for Android and iOS

      Thyristor product finder application for Android and iOS

      Diode product finder application for Android and iOS

      IGBT product finder application for Android and iOS

      Operational amplifier and comparator application for smartphones and tablets

      Linear and switching voltage regulators and voltage reference applications for smartphones and tablets

      VIPower smart product finder application for Android and iOS

ソフトウェア製品

    • 製品型番

      ST PowerStudio dynamic electrothermal simulation software for power devices

eDesignSuite

コンバータ

Input

V This option is required. And must be less than or equal to Volt. Max [V]
V This option is required. And must be greater than or equal to Volt. Min [V]

Output Power

V This option is required and must be a number.
A This option is required and must be a number.

サポート & フィードバック