SD4015B3-M02E

２相ステッピングモータ用バイポーラマイクロステップドライバ

SD4015B3
取扱説明書

ローコスト低振動

― はじめに ―このたびは SD4015B3 をお買い求め頂きましてまことにありがとうございます。本書は SD4015B3 の仕様、使用方法について説明しています。SD4015B3 をご利用になる前には必ず本書を熟読の上、正しくお使い下さい。

―

保証について―●納入後１年以内にユーザー殿での取り扱い方法に誤りがなく故障した場合は無償交換致します。

―

使用上のご注意―●定格および使用環境を守ってお使いください。
●弊社製品は、人命にかかわるような状況下で使用される機器に用いられることを目的として設計，製造されたものではありません。
特殊用途での使用をご検討の際には、弊社営業窓口までご照会ください。
●弊社では、品質，信頼性の向上に努めておりますが、システム設計の際には故障による、人身事故，火災事故，社会的な損害を生じさせないための冗長設計，延焼対策設計，誤動作防止設計等、安全設計に十分ご注意下さい。
●本製品は今後特性改良等のため、予告なく仕様を変更する場合があります。

―

製品の寿命について―●部品により経年劣化による寿命があります。予防保全のため下記の年数が経過した場合はオーバーホールによる部品交換を行なってください。
Ｎｏ．
１

部品名
主回路用電解コンデンサ

寿命５年

使用条件
負荷率：定格負荷の 50%以下
使用条件：平均周囲温度が 40℃

―

安全上のご注意―

本書では、SD4015B3 を安全に使用していただくために、注意事項を次のような表示で示しています。ここで示した注意事項は、安全に関する重大な内容を記載しています。必ず守って下さい。

！ 危険！ 注意禁止
！ 強制取り扱いを誤った場合に、危険な状況が起こりえて、人が死亡または重症を受ける可能性が想定される内容を表示します。
取り扱いを誤った場合に、危険な状況が起こりえて、人が中程度の障害や軽傷を受ける可能性が想定される場合。および物的損害の発生が想定される内容を表示します。
してはならない内容を表示します。

しなければならない内容を表示します。

！

危険● 通電中は、端子部および内部には絶対に手を触れないで下さい。感電の恐れがあります。
● ケーブルは、無理に引っ張ったり曲げたり、重いものを載せないで下さい。感電、火災の恐れがあります。
● 可動部を絶対に手で触れないでください。ロータに巻き込まれてケガをする恐れがあります● 駆動中モータ表面又はパワー素子が異常に熱くなることがありますので火傷の恐れがあります！

注意● 水、油、薬品などの飛沫がかかる場所、腐食性ガス、可燃性ガスのある場所では使用しないで下さい。
● 定格の電源電圧で使用して下さい。火災の恐れがあります。
● 実装部品は、通電中や電源遮断後しばらくの間は、温度が高くなりますので触れないで下さい。やけどの恐れがあります。
● 配線は正しく確実に行って下さい。

禁止● 直射日光のあたる場所では使用、または保管しないで下さい。
● 周囲温度や相対湿度が仕様の範囲を超えるような場所では使用、または保管しないで下さい。
● 塵、埃などの多い場所では使用、または保管しないで下さい。
● 直接振動や衝撃が伝わる場所では使用、または保管しないで下さい。
● 修理や改造はしないでください。

！ 強制● 即時に動作を停止しできるように外部に非常停止回路を設置してください。

------------------------------------- 目 次 ----------------------------------1.

注意事項（ご使用される前に必ずお読みください） ····················································································································2
1-1 設置について························································································································································································2
1-2 コネクタの接続について ···································································································································································2
1-3 分割について························································································································································································2
1-4 モータの発熱について ······································································································································································2
1-5 マイクロステップの電流値について ·············································································································································2
1-6 ユニポーラタイプのモータ駆動について····································································································································2
1-7 ＳＤ４０１５Ｂ２をご使用のお客様へ··············································································································································22.

主な仕様 ·····································································································································································································33.

コネクタピンアサイン···············································································································································································4
3-1 ３６ＣＮ１ ··································································································································································································4
3-2 ＣＮ２ ·········································································································································································································44.

入出力回路図 ···························································································································································································54-1 指令パルス又はＣＷパルス（Ｐ＋，Ｐ－）、指令方向又はＣＣＷパルス（Ｄ＋，Ｄ－）入力 ·····································55.

オープンコレクタ駆動の場合 ·······························································································································································55-1 励磁オフ（ＯＦＦ）入力·········································································································································································55-2 アラーム（ＡＬＭ）出力 ········································································································································································56.

指令入力パルスの論理について ······················································································································································66-1 １パルスの場合····················································································································································································66-2 ２パルスの場合····················································································································································································67.

モータの接続方法 ···················································································································································································77-1 バイポーラタイプのモータの場合 ·················································································································································77-2 ユニポーラタイプのモータの場合 ·················································································································································78.

スイッチＳＷ１の設定 ··············································································································································································89.

スイッチＳＷ３（ＭＩＸ）の設定 ································································································································································910.

ジャンパＪＰ１の設定 ······································································································································································· 10

11.

ＬＥＤ“ＰＯＷ” ······················································································································································································ 1112.

ＪＯＧ動作 ···························································································································································································· 1113.

ボリュームの設定 ············································································································································································ 1113-1 ＲＵＮボリューム ············································································································································································· 1113-2 STOP ボリューム ············································································································································································ 1213-3 ＪＯＧボリューム ·············································································································································································· 1214.

ＲＵＮボリュームの正確な調整方法 ········································································································································· 1315.

トラブルシューティング ··································································································································································· 1316.

部品配置図 ························································································································································································ 1417.

外形寸法図 ························································································································································································ 1418.

SD4015B2 と SD4015B3 の違いについて ······························································································································ 1518-1 ミックスディケイの設定方法の違い ········································································································································ 1518-2 指令パルスの最大入力周波数の違い ································································································································· 1519.

CE マーキング ··················································································································································································· 1620.

静電気についての注意事項 ······················································································································································· 16
11. 注意事項（ご使用される前に必ずお読みください）
1-1 設置について
本ドライバを取り付ける際に以下の設置方法を厳守してください ドライバの周辺は空気の対流があり周囲温度が周辺５ｃｍ以内定格温度（４０℃以下）の場所に設置してください 複数軸ご使用の場合は各ドライバ間１０ｍｍ以上の空間を空けてください
1-2 コネクタの接続について特に電源の配線には充分注意してください。本ドライバは電源の極性を間違えても壊れない回路構成になっていますが、モータ出力端子に電源を配線するとドライバが破損します。
ケーブルは３．項に記載された線材及びむきしろの長さを守ってください。又端子台ねじの締め付けは０．２２～０．２４Ｎ．ｍのトルクで締め付けてください。これによりねじのゆるみ、電線の抜けを防止できます。
1-3 分割について
マイクロステップの分割はステッピングモータの A 相と B 相それぞれの電流を電気的に近似正弦波によりベクトル分割しているため、分割された１ステップ角がそのまま機械的位置精度を保証するものではありません。機械的位置精度はモータ自信の機械精度及び駆動される装置の機械精度に依存します。
1-4 モータの発熱について
駆動中モータの表面が非常に熱くなりますので火傷には充分ご注意下さい。
モータの表面温度が１００℃を超える場合はモータを損傷する可能性がありますので“ＲＵＮ”ボリュームで電流値を下げるか、強制空冷によりモータを冷却して１００℃を超えないようにして下さい。
又自動カレントダウンを有効にして停止中の電流を下げることも発熱防止となります。
1-5 マイクロステップの電流値について“ＲＵＮ”ボリュームによる設定電流値は近似正弦波電流の波高値となります
1-6 ユニポーラタイプのモータ駆動について
本ドライバはバイポーラタイプのモータ用ですがユニポーラタイプのモータも駆動できます。
結線方法については取説の７－２を参照してください。
1-7 ＳＤ４０１５Ｂ２をご使用のお客様へ
本ドライバはＳＤ４０１５Ｂ２の上位互換となりミックスディケイの設定がボリュームからスイッチに変更されております。詳細は１7 項を参照してください。
外形サイズ、取付けピッチは変更されておりません。

2

2. 主な仕様
項 目

内型 式

ＳＤ４０１５Ｂ３

入力電源電圧＋１８Ｖ～３６Ｖ

容

備 考

電源電流

２Ａ（MAX）

出力電流を 1.5A に設定したとき

適合モータ

２相ステッピングモータ（バイポーラタイプ）

ユニポーラタイプも駆動可

出力電流０．２５～１．５Ａo-p（±５％）／相駆動方式

バイポーラ定電流チョッパー方式

カレントダウン機能

最大入力パルス周波数
トリマ調整機能

選択機能

入力信号

出力信号

自動カレントダウン
パルス停止後 0.25～1 秒で電流を STOP
ボリュームで設定された電流に下げる

スイッチにより機能選択可能

２００Ｋｐｐｓ

RUN

励磁電流設定用（０．２５～１．５A）

出荷時は１A に設定される

STOP

カレントダウン時の電流設定用

RUN 電流の１０％～６０％

JOG

JOG の速度設定用

300pps～14Kpps

SW-1,2,3

分割数選択

SW-4

自動カレントダウン有効／無効選択

SW-5,6JOG 機能選択

1/2,1/8,1/10,1/16,1/20
1/32,1/40,1/64
スイッチＯN で有効,ＯFF で無効
出荷時は“有効”に設定される
SW-5 ON で JOG 有効
SW-6 ON で CW、OFF で CCW

SW3ミックスディケイ比率選択JP1

１パルス、２パルス選択

P+,P-

指令パルス又は指令ＣＷパルス

指令パルスは１パルスと２パル

D+,D-

指令方向又は指令ＣＣＷパルス

スが選択できます

ＯFＦ+,OFF-

励磁 OFF

入力はフォトカプラで絶縁

ALM+,ALM-

アラーム（パワー素子過熱検出）

フォトカプラで絶縁パワー素子内の温度が 170℃（Typ．）に

正常時 ON、アラーム時 OFF

達したときに出力
外形寸法
重量

Ｗ７２×D５０×H２１４０ｇ

動作温度・湿度

０～４０℃、３５～８０％

結露なきこと保存温度・湿度－２０～＋８５℃、３５～８０％

結露なきことCE マーキング

自己宣言

カテゴリー933. コネクタピンアサイン
3-1 ３６ＣＮ１Ｎｏ．

信 号 名

内

容

IN/OUT

６／Ｂ

モータ／Ｂ相

ＯＵＴ

５Ｂ

モータＢ相

ＯＵＴ

４／Ａ

モータ／Ａ相

ＯＵＴ

３Ａ

モータＡ相

ＯＵＴ

２０Ｖ

電源０Ｖ入力

ＩＮ

１＋Ｖ

電源プラス入力（１８Ｖ～３６Ｖ）

ＩＮ

適合端子台 ： MC1.5/6-ST-3.5（フェニックスコンタクト）
3-2 ＣＮ２Ｎｏ．

信 号 名

内

容

IN/OUT

８ＡＬM－

パワー素子過熱アラーム

ＯＵＴ

７ＡLM＋（アラーム時ＯＦＦ）

ＯＵＴ

６ＯＦＦ－

５ＯＦＦ＋

４Ｄ－

３Ｄ＋

２Ｐ－

１Ｐ＋ＩＮ励磁オフ入力

ＩＮ

指令方向又はＣＣＷパルス入力
指令パルス又はＣＷパルス入力

ＩＮＩＮ
ＩＮ
ＩＮ

適合端子台 ： MC1.5/8-ST-3.5（フェニックスコンタクト）
注意１）電源とモータの配線は特にピン番号を間違えないよう十分注意してください
注意２）使用電線サイズ：ＡＷＧ２８～ＡＷＧ１６ (より線)
電線むき長さ：6～７ｍｍ
6～7mm
先端を予備半田しないこと！
（正しい接続ができなくなります）

4

4. 入出力回路図
4-1 指令パルス又はＣＷパルス（Ｐ＋，Ｐ－）、指令方向又はＣＣＷパルス（Ｄ＋，Ｄ－）入力

5. オープンコレクタ駆動の場合
1W,2kΩ（注）+24V

IL

OFF++5V

270Ω

OFF-5mA≦IL≦30mA

TLP291GB（東芝）
又は相当品

０Ｖ

注１）＋２４V で駆動される場合は１Ｗ、２ｋΩ（推奨値）の抵抗を直列に接続してください。
２ｋΩ以外の抵抗をご使用される場合は図中の電流値を満足する抵抗値としてください。
 ラインドライバ駆動の場合
AM26LS31相当品+P+,D+-P-,D-IL
270Ω

2mA≦IL≦13mA

TLP2358(東芝)又は相当品

5-1 励磁オフ（ＯＦＦ）入力

0.5W,2kΩ （注）+24V
OFF++5V

OFF-IL270Ω
TLP291GB（東芝）
又は相当品

5mA≦IL≦30mA
０Ｖ注）＋２４V で駆動される場合は０．５Ｗ、２ｋΩ（推奨値）の抵抗を直列に接続してください。
２ｋΩ以外の抵抗をご使用される場合は図中の電流値を満足する抵抗値としてください。
5-2 アラーム（ＡＬＭ）出力
Io＋VCE－
ＴＬＰ２８１ ＧＢ（ 東芝）
又は相当品

Io ≦ 4mA
VCE ≦ 50Vmax

56. 指令入力パルスの論理について
6-1 １パルスの場合指令パルスは内部フォトカプラ出力のアップエッジでカウントされます。指令方向はモータが通常の結線の場合内部フォトカプラ出力が“LOW”のとき CW、”HIGH“のとき CCW に回転します。フォトカプラは１次側 LED が ON で出力が LOW となります。なおモータの回転方向は結線によっても変わりますのでご注意ください。
下図にタイムチャートを示します。

P1P2-CCW

CW

t1 t2

t3 t4

T1，ｔ2，ｔ3，ｔ4 ≧ 2.5μsec
6-2 ２パルスの場合
指令パルスはフォトカプラ出力のアップエッジでカウントされます、それぞれの入力はＨｉｇｈレベル（フォトカプラＯＦＦ状態）で待ち状態となります。モータはＰ１に入力されるパルスによりＣＷ方向に回転します、Ｐ２に入力されるパルスによりＣＣＷ方向に回転します。なおモータの回転方向は結線によっても変わりますのでご注意ください。
下図にタイムチャートを示します。

CW

P1-

CCW

P2t1 t2

t3 t4 t5

T1，ｔ2，ｔ3，ｔ4，ｔ5 ≧ 2.5μsec

6

7. モータの接続方法
7-1 バイポーラタイプのモータの場合
ｽﾃｯﾋﾟ ﾝｸﾞ ﾓｰﾀ

CN１A/AB/B

A相コイルB相コイル

7-2 ユニポーラタイプのモータの場合
結線方法１：ユニポーラのマイクロステップドライバと同じ電流設定でトルクとモータの発熱がほぼ同じとなります。
通常はこちらの結成方法を使用してください。
ｽﾃｯﾋﾟ ﾝｸﾞ ﾓｰﾀ

CN１A/A
B/BCOM

A相コイル/A相コイルCOM

B相コイル/B相コイル

結線方法２：高トルクで且つ低速で使用されたいときに有効となります。モータの発熱を結線方法１と等価にするためには最大電流を７０％に絞ってご使用ください。その際低速域のトルクは１．４倍となりますが、コイルのインダクタンスが結線方法１と比べ４倍となりますので回転数の上昇に対するトルクの落ち込みが大きくなります。
ｽﾃｯﾋﾟ ﾝｸﾞ ﾓｰﾀ

CN１A/A
B/B

COMCOM

A相コイル/A相コイル
B相コイル/B相コイル

78. スイッチＳＷ１の設定
ＯＮ■分割数の設定
１２３

分割数

ＯＮＯＮＯＮ

１／２ＯＮＯＮＯＦＦ

１／８ＯＮＯＦＦＯＮ

１／１０ＯＮＯＦＦＯＦＦ１／１６ＯＦＦＯＮＯＮ

１／２０ＯＦＦＯＮＯＦＦ

１／３２ＯＦＦＯＦＦＯＮ

１／４０ＯＦＦＯＦＦＯＦＦ

１／６４■自動カレントダウンの設定
４ＯＮ有効ＯＦＦ

無効☆

■ＪＯＧ動作の設定
５

６

ＪＯＧ回転ＯＮ

ＯＮＣＷ

ＯＮＯＦＦＣＣＷＯＦＦOFFＪＯＧ動作無効注意）通常のパルス入力動作の時は５と６を必ずＯＦＦに設定してください

8☆

☆

9. スイッチＳＷ３（ＭＩＸ）の設定
ミックスディケイ機能調整用のスイッチで４通りの設定が可能です。
ミックスディケイ機能とは PWM 周期内での電流が減衰する傾きを制御することによりモータの振動を低減する効果があります。モータの回転数に最適なスローディケイの比率が変わりますのでお客さまでモータの振動を確認しながら最適なスイッチのポジションを選択してください。
一般的には超低速ではスローディケイ比率が大きい方が振動は少なく、回転が速くなるにつれスローディケイ比率を減らした方が振動は少なくなります。
スイッチの状態

スローディケイ比率

モータの回転数ON ONON
1

遅い８０％

2

OFF ONON
1４０％

2ON OFFON
1２０％2OFF OFFON
1０％速い

2PWM波形

電流波形
T1T2T3
T1 : スローディケイ
T2： ファーストディケイ
T3： 減衰周期
スローディケイ比率 = T1 / T3 ×100 （％）

9

10. ジャンパＪＰ１の設定
指令パルスの種類により設定します。出荷時は１パルス方式に設定されております。
● １パルス方式（パルス、方向）の場合● ２パルス方式（ＣＷパルス、ＣＣＷパルス）の場合

１－３，２－４ショート

３－５，４－６ショート

2626

15

151011. ＬＥＤ“ＰＯＷ”
電源が投入されると緑色に点灯します。電源を投入しても点灯しない場合は電源の極性が逆になっているか、配線ミスによりパワーモジュールが壊れている可能性があります。
本ドライバは電源が逆に接続されても壊れない回路構成となっておりますので、正しい接続に直してから電源を再投入してください。パワーモジュールが壊れている場合は本体交換となります。
ＬＥＤの場所については１５ページの部品配置図を参照してください。

12. ＪＯＧ動作
ＳＷ１－５がＯＮのときＰＵＳＨスイッチによるＪＯＧ動作が可能になります
JOG 動作を行う時はＣＮ２を外し、更にＪＰ１を１パルスモードに設定してください。
ＳＷ１－６で回転方向を選択し、ボリューム“ＪＯＧ”でパルスの周波数を可変してください。
JOG 動作はあくまでドライバとモータの試運転用に使用し、モータ単体で動作させてください。装置に組み込んでからの使用は危険ですので行わないでください。
通常のパルス入力動作時はＳＷ１－５と６を必ずＯＦＦにしてください

13. ボリュームの設定
13-1 ＲＵＮボリューム運転時のピーク電流の設定用です。出荷時は１Ａに設定されています。
０．８５A
０．６５Ａ

１Ａ

１．２Ａ

０．５Ａ

１．３５A

０．４Ａ

１．５Ａ

０．２５A

“ＲＵＮ”ボリューム1113-2 STOP ボリューム
自動カレントダウン時の電流の設定用でＲＵＮボリュームの設定値に対する比率となります
４５％
３６％

４８％５２％

２９％

５６％

２２％

６０％

１０％

“STOP”ボリューム
13-3 ＪＯＧボリューム
ＪＯＧ動作時の周波数を設定します。下記周波数はあくまでも目安ですのでモータの回転数を見ながら調整してください。又ボリュームの角度と周波数は直線的には変化しません。センター付近から急激に立ち上がりますのでご注意ください

630pps300pps“JOG”ボリューム

1214Kpps

14. ＲＵＮボリュームの正確な調整方法
直流電流計を用意してください。電源を投入する前にコネクタＣＮ１のＡ相に電流計のプラス側、モータのＡ相に電流計のマイナス側を接続してください。ドライバのＳＷ１―４をＯＦＦにしてください。
電源を投入しＲＵＮボリュームで目的の電流値に調整してください。

ＣＮ１／Ｂ相

／Ｂ相

Ｂ相
２相

Ｂ相

／Ａ相／Ａ相ステッピング
モータ

直流電流計
Ａ相＋－Ａ相

電源０Ｖ

０Ｖ

電源＋＋Ｖ

15. トラブルシューティング
現象

モータが回らない

原因

点検・処置

指令パルスが入力されてない

上位コントローラ側を確認してください

CW/CCW パルスで入力しているのにジャンパ JP1 の 3-5,4-6 をショートしてください

一方向しかモータが回らない
JOG モードになっている

DIP スイッチ SW1 の 5,6 を OFF にして下さい

回転中のモータの発モータの定格電流に対して RUN ボリ

RUN ボリュームを絞ってください

熱が異常

ュームの設定が高すぎる

停止中のモータの発自動カレントダウンが無効になってい

熱が異常

る

13

SW１-4 を ON にしてください16. 部品配置図

ジャンパ JP1スイッチ SW3

STOP ボリューム
RUN ボリューム
JOG ボリューム

JOG 用 PUSH スイッチ

スイッチ SW1
ＣＮ１

ＣＮ２

LED POW“JOG”ボリュ ーム
56（取り付け用）“ JOG ”
ボリューム

17. 外形寸法図
4412112MIX

4-φ3.5STOP4CN14JOG

D+PP+OFF+D-ALM+OFF-ALM-+V

A

0V/A/B

B

6JOG

50RUN

142（取り付け用）

JP1CN264（取り付け用）
233max

21max

28414

18. SD4015B2 と SD4015B3 の違いについて
18-1 ミックスディケイの設定方法の違い
SD4015B3 はミックスディケイの設定がボリュームからスイッチに変更されております。
今まで SD4015B2 をご使用のお客様は下記の互換表を参照し設定してください。
ミックスディケイのボリュームとスイッチの設定値互換表
スローディケイ比率

ＳＤ４０ｘｘＢ２ＳＤ４０ｘｘＢ３

ＭＩＸボリュームの設定値

ＳＷ３の状態ON

８０％０1（出荷時の設定）

2ON ON
ON

５４０％

12

OFF ON
ON

７２０％

12

ON OFFON

１００％

12OFF OFF注意）ミックスディケイについては８ページの９．スイッチＳＷ３（ＭＩＸ）の設定を参照してください。
18-2 指令パルスの最大入力周波数の違い
最大入力周波数ＳＤ４０１５Ｂ２

ＳＤ４０１５Ｂ３

１００Kｐｐｓ

２００Kｐｐｓ15

19. CE マーキング
SD4015B3 はドライバとモータ単体で下記の規格に基づいた試験を行い、CE マーキングの自己宣言を行っております。
EMC 指令については本ドライバとモータを組み込まれたお客様の装置構成により条件が異なりますので最終的にはお客様による装置全体での適合性の確認試験を行う必要があります。
EMC DirectiveEmition（EMC 指令）（エミッション）EN61000-6-4：2007+A1：2011

Immunity

EN61000-6-2：2005（イミュニティ）
RoHS Directive

EN50581：2012（RoHS 指令）設置例
Power Supply
Noise Filter

Ferrite
core

DC24V

AC

2 turnCN1

PE
Ferritecore

Stepping
Motor

2 turnController

CN2

SD4015B3

Ground PlanePE

フェライトコア ： KRFC シリーズ（北川工業）

20. 静電気についての注意事項静電気によりドライバが誤動作したり破損する可能性があります。
ドライバに電源が投入されているときはボリュームとスイッチには直接手で振れないで下さい。
又設定を変更するときは絶縁されたドライバーをご使用ください。

16

株式会社バンガードシステムズ ME事業部〒359-0021 埼玉県所沢市東所沢1-27-23
TEL 04-2951-5381 FAX 04-2951-5383
URL:http://www.hp-vanguard.com