名称 MIRS1403 モータ制御ボード詳細設計書
番号 MIRS1403-ELEC-0003

最終更新日:2015.02.04

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2014.12.17 堀水潤 初版
A02 2014.12.19 堀水潤 大沼先生 備考の追加、参考欄の修正
A03 2015.02.04 堀水潤 大沼先生 回路の追加

目次

  1. はじめに
  2. 機能概要
  3. 仕様詳細
  4. 作成方法
  5. テスト方法

  1. はじめに

    本ドキュメントは、MIRS1403のモータ制御ボード詳細設計書である。

  2. 機能概要

    TOSHIBA TB6643KQを実装する。
    従来のモータ制御ボードより高い電圧を与え、モータの回転速度を上げる。

  3. 仕様詳細

    1. 回路図

    2. この基板の回路図を以下に示す。[1]
      太い緑色の線で囲われた左側を制御部、右側を駆動部とする。
      また、CN2からCN3までの点線は4PINケーブルを示している。
    3. 旧モータ制御ボードからの変更点

    4. モータ制御ボードを制御部と駆動部に分離
      基板の強度を上げるため、ガラスのユニバーサル基板を使用
      標準機の2倍以上の電流をモータに流すため、フォトカプラ以降に太い導線(金属部直径1.2mm)を使用
      新しいモータドライバを使うため、モータ制御ボードのプルアップ抵抗値を変更 [2][3]
      駆動側の電圧を変更するためコンデンサの耐電圧の値を変更
      モータドライバの金属部にグリスを塗り、放熱板を取り付ける
      旧モータ制御ボードに取り付けられていた、エンコーダ・ドータボード間のプルアップ抵抗を、モータ制御ボードと分離した。
    5. 変更によって起こりうる問題点の検討

    6. 問題点
      駆動側の電圧を15[V]に変更するため、駆動側コンデンサの耐電圧の値を35[V]に変更する。また部品の在庫により、電気容量の値を変更するが問題ないか。

      検討
      制御部側のC1、駆動部側のC2はVcc-GND間に接続されている。これは電圧の安定化の為に付けている。そのため、電気容量値の数十μFの変更では問題にならない。、
  4. 作成方法

    1. 基板加工機用 mit ファイル

      uss_1403_12-15.mit

    2. パターン図

      パターン図を以下に示す。

    3. 実装図

      実装図を以下に示す。

    4. 使用部品

      作成に必要な部品を以下に示す。
      記号部品名型番/値数量
      IC1オープンコレクタバッファSN74LS07N2
      IC2フォトカプラTLP504A2
      IC3モータドライバTB6643KQ2
      R1,R2炭素皮膜抵抗200Ω4
      R3,R4炭素皮膜抵抗180kΩ4
      R5,R6炭素皮膜抵抗6.8Ω2
      C1電解コンデンサ33μF,16V2
      C2電解コンデンサ47μF,35V2
      CN1〜CN34PINソケットオス10
      CN4〜CN7ギボシ端子メス8
      4PINケーブル2

      制御部と駆動部の固定にはねじ、ギボシ端固定には結束バンド、放熱板の固定には接着剤を使用。

  5. テスト方法

    MIRS1403 標準部品試験計画書のモータ制御ボードの試験方法を参照し行う。
    新モータ制御ボードの動作範囲、出力電流、温度変化を正確に知るため、モータ制御チェックシートに沿って計測する。

  6. 参考ページ


  7. [1]MIRSMG3D 新モータコントロールボード回路図 を参考に回路図を作成した。
    [2]TOSHIBA TB6643KQ データシート
    [3]アイテムラボ テクニカルノートを参考に各プルアップ抵抗の値を変更した。

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沼津工業高等専門学校 電子制御工学科