F/B/R統合ESCの内部Hブリッジの詳細図

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F/B/R統合ESCの内部Hブリッジを、MOSFET・ゲート信号・ブレーキ動作・電流検出まで含めて詳細図をご紹介します。（前提 Nch×4のフルブリッジ、マイコン制御、センサーレス/センサード両対応を想定）

1) 全体ブロック（制御〜電力段）


                  ┌──────────────────────────────────┐
                  │            マイコン(MCU)          │
[RX(TH)]──PWMin──▶│ デコード/リミット/ABS/ドラッグBr │
      [Temp]───┐  │ Deadtime生成  FWD/REVロジック     │
 [Current]◀─Amp┴──┴────┬───────┬──────────┬──────────┘
                        │       │          │
                     Gate_HA  Gate_LA   Gate_HB  Gate_LB   （4相ゲート信号）
                        │       │          │        │
                ┌───────▼───────┴──────────▼────────┐
                │        ゲートドライバIC（ハイサイド×2/ローサイド×2） │
                │      （ブートストラップ/レベルシフト内蔵）           │
                └───────┬───────────────┬───────────────┘
                        │               │
      +Vbat ────────────┴───────┐   ┌───────┴─────────────── +Vbat
                                 │   │
                              ┌──▼───▼───┐       ┌───▼───▼───┐
                              │   Q_HA   │       │   Q_HB     │  ← Nch MOS（上側）
                              │ (HighA)  │       │ (HighB)    │
                              └───┬───┬──┘       └───┬───┬────┘
                                  │   │               │   │
                           Body Diode│         Body Diode│
                                  │   │               │   │
                               ┌──┘   └────────Motor────────┐
                               │                              │
                              ┌▼───┬──┐                  ┌───▼──┬─┐
                              │ Q_LA│  │                  │ Q_LB │ │  ← Nch MOS（下側）
                              │(LowA)  │                  │(LowB) │ │
                              └───┬────┘                  └───┬───┘
                                  │                           │
                               ┌───┴──────────────┐      ┌────┴──────────┐
                               │   Shunt Rsense   │─────▶│  電流検出AMP  │→ MCU
                               └───────┬──────────┘      └───────────────┘
                                       │
                                      GND

・Q_HA/Q_HB/Q_LA/Q_LB 4個のNch MOSFETでフルブリッジ構成です。
・Body Diode（内蔵ボディダイオード）回生時やブレーキ時の電流経路になります。
・Shunt 低抵抗シャントで電流検出（保護・トラクション制御・ABS用）。
・ゲートドライバハイサイドはブートストラップでVgsを確保します。

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2) 動作モード真理表（簡略）


  モード        Q_HA  Q_LA  Q_HB  Q_LB      電流方向
----------------------------------------------------------
 前進(FWD)      ON    OFF   OFF   ON     A → Motor → B → 下側FET
 後進(REV)      OFF   ON    ON    OFF    B → Motor → A → 下側FET
 ブレーキ(短絡)  OFF   ON    OFF   ON     Motor両端短絡（ダイナミックBr）
 コースト        OFF   OFF   OFF   OFF    惰性（無励磁）

・注意同一アーム側の上下FET同時ONは厳禁（シュートスルー）。
・ブレーキは両下側ON（または両上側ON）で短絡ブレーキを作ります。

3) ゲート信号（前進時の例 PWMはLow側スイッチング）


時間 → →
Gate_HA:  ┌───ON───────────────────ON───────────────────┐（一定ON: ハイサイド通電）
Deadtime:     ↑  dt  ↑                 ↑  dt  ↑
Gate_LB:  ____|‾‾‾‾‾|_____|‾‾‾‾‾|_____|‾‾‾‾‾|_____（PWM制御）
Gate_LA/HB: 常時OFF

電流  A端 → モータ → B端 （オン期間はQ_HA/Q_LB経路、オフ期間はボディダイオード循環）

・デッドタイム(dt) 反対側FETのターンオン前に必ず空白時間を挿入し、同時導通を防ぎます。
・逆転時はHA/LBとHB/LAの役割が入れ替わります。

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4) ブレーキ時（ダイナミックブレーキ）


Gate_HA/HB: OFF
Gate_LA   : ON
Gate_LB   : ON
→ モーター両端がGNDで短絡。回生電流は主に下側FET/ダイオードへ循環し、機械エネルギーを熱として消費。

・ブレーキの強弱は下側FETのデューティで可変します。ABSは断続制御）。
・強いブレーキではバッテリ保護（過電圧）・FET熱に注意します。

5) デッドタイムのタイミング図（片脚の上下切替）


      ┌─────── 上側OFF ───────┐   ┌────── 上側ON ───────┐
Gate_Hx: ────‾‾‾‾‾‾‾‾‾───────────────____‾‾‾‾‾‾‾‾‾─────────
                 ↑  dt  ↑                   ↑  dt  ↑
Gate_Lx: ________‾‾‾‾‾‾‾‾‾___________‾‾‾‾‾‾‾‾‾________________
           下側ON（PWM）       下側OFF（Freewheel/回生）

・dt（Deadtime）はFETのスイッチング速度や温度で最適化します。

6) EMI/回生・保護要素（推奨配置）


+Vbat ──[TVS/ヒューズ]──┬── Q_HA/HB ── Motor ── Q_LA/LB ── Rsense ── GND
                         │
                        [Cin(低ESR/セラミック複数並列)]
                         │
                      （電流ループ最小化、SWノード短配線）

・TVS 回生や大電流遮断時のサージ吸収。
・Cin/Cout FET近傍に多枚数配置、ループ面積を最小化。
・レイアウト SWノードは短く・面積最小、GNDはスターポイント。

7) 応用ドラッグブレーキ/ABS/バック入り判定

・ドラッグブレーキスロットル中立時、ブレーキ側FETを小デューティで駆動。
・ABS ブレーキ中に一定周期で解放→再ブレーキ（路面μ変動で制動力を維持）。
・バック入り安全のため「ブレーキ→停止検知→一定遅延→後進有効」の二段階が一般的です。

まとめ（要点）

・F/B/R統合ESCはNch×4のHブリッジにデッドタイム付きゲート駆動を与え、前進・ブレーキ（短絡）・後進をソフトで切り替えます。
・電流検出と温度・電圧保護で信頼性を確保し、ABSやドラッグBrで操縦性を高めます。

一言「前に出す力、止める知恵、戻る余裕—三位一体が速さを支えます。」

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【RC歴史】
歴史(メーカ/ジャンル ) タミヤ系譜概要 ■80年代オフロードバギーブーム概要メーカー別(一覧\|タミヤ\|京商\|ヨコモ\|ヒロボー)
【タミヤ】モデル\|シャーシ\|カテゴリ
【タミヤRCモデル】発売年別\|2023年
発売年別(一覧\|70年代\|80年代\|90年代\|2000年\|) 【2023年ラインナップ】オンロード\|オフロードオンロード一覧\|全モデル\|ツーリング\|Mシャーシ\|ドリフト\|フォーミュラ/プロトタイプオフロード一覧\|全モデル\|バギー\|復刻RC\|ビッグタイヤ\|ラリー/クロスカントリー\|ロッククローラー\|リアルRC\|コミカルRC
【タミヤRCシャーシ】駆動方式別\|発売順
【駆動方式別】 ■カテゴリー別(一覧\|全シャーシ\|ツーリング\|フォーミュラ\|Mシャーシ\|オフロード\|ビッグタイヤ) ■オンロード/オフロード\| オンロード(ツーリング(一覧\|TRF\|TA\|TB\|TL\|FF\|TT)\|フォーミュラカー\|Mシャーシ)\| オフロード(4WD(一覧\|TRF\|DF\|DB\|TL\|TT))2WD(一覧\|DT\|TRF)\|復刻バギー\|ビックタイヤ) 【発売順】 ■発売年代別(一覧\|全シャーシ\|1979-1989\|1990-99\|2000-09\|2010-20\|2020-23) ■カテゴリー別オン/オフロード(一覧\|全シャーシ\|オンロード\|オフロード\|レース用TRF) \|ツーリング\|フォーミュラ(F1/TRFシリーズ)\|Mシャーシ(Mシリーズ)\| オフロード(一覧\|全シャーシ\|2WD(DT系)\|4WD) バギー(一覧\|全シャーシ\|2WD\|4WD\|復刻バギー\|二駆バギー\|四駆バギー)ビッグタイヤ
【タミヤRCカテゴリ別】
【オンロード】 ■ツーリングカー(モデル\|シャーシ) ■ドリフト(モデル\|シャーシ) ■フォーミュラカー(モデル\|シャーシ) ■Mシャーシタミヤ(モデル\|シャーシ) 【オンロード】 ■バギー/復刻RC(バギー\|復刻RC\|シャーシ) ■ビッグタイヤ/クロスカントリーなど (ビッグタイヤ\|ラリー/クロスカントリー\|ロッククローラー\|リアルRC\|コミカルRC\|シャーシ)
【ラジコンモデル】
フォーミュラカー F103 (組み立て\|パーツ一覧(組立順\|パーツ番号順)\| リア(組立\|パーツ(組立順\|パーツ番号順))フロント(組立\|パーツ(組立順\|パーツ番号順)\|) Mシャーシ(M01\|M03\|) オフロード\|マイティフロッグ\|ワーゲンオフローダー
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【RCラジコンの基礎/入門】
基礎「マシン」と「シャシー」の違い\| カテゴリー別(電動ツーリングカー\|Mサイズシャシー\|ドリフトマシン \|モンスタートラック\|スモールスケールカー\|オフロードカー\|ビッグタイヤフォーミュラカー\|競技用R/Cカー\|エンジンR/Cカー) 送信機\|ブラシモーター\|ブラシレスモーター\|ESC\|サーボ\|バッテリー\|急速充電器\|安全な充電方法\|\|数値(スペック)の意味\|オプションパーツの選び方【組み立て】基本ツール\|サーボ取付方法\|セッティング(基本\|ツール)
【RCラジコンモデル/シャーシ】 RC歴史\|タミヤ(モデル\|シャーシ\|カテゴリ)
【RC歴史】■80年代オフロード【タミヤ】モデル\|シャーシ\|カテゴリ ■モデル(発売年別(一覧\|70年代\|80年代\|90年代\|2000年\|) 2023年(オンロード\|オフロード) ■シャーシ(駆動方式別\|発売順) ■カテゴリ\|オン/オフロード(一覧\|全シャーシ\|オンロード\|オフロード\|レース用TRF)
【RCラジコンQ&A】全解説
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モーター関連(ストック&モディファイドクラス\|\|) \|\|\|\|\|ダンパーオイルの番手選び\|\|\|\|\|
【RCラジコンアイテム/パーツ】
■セッティング(基本) ■ボディ FAQ\|塗装(道具/手順\|デカール貼り\|\|\|)\|空力の基礎 ■バッテリー関連入門\|FAQ\|安全な充電方法\|\|急速充電器\| リポバッテリー(基礎\|ノウハウ\|Q&A)\| ■モーター関連入門(ブラシモーター\|ブラシレスモーター)\|FAQ タミヤ 540モーター(一覧\|ブラシモーター一覧\|ブラシレスモーター一覧) メンテナンス(ブラシ交換不/可能(一覧)\|ブラシモーター\|ブラシレスモーター) ローター選び\|進角調整\|モーターアナライザー\|\|\| ■ギア基礎/規格\|速度調節\|ギヤ比の計算方法\|指定ギヤ比設定方法\|バックラッシュ調整\|トルクと馬力 ■ESC 基本\|モーター制御\|ESC設置方法\|関連用語\|ESC&モーターセットアップ\|キャパシタータミヤ(一覧\|) ■プロポ(送信機\|受信機\|サーボ) FAQ 送信機基本\|付加機能\|プロポ技術史(制御技術の流れ\|)\|\| サーボ基本\|サーボ取付方法\|FAQ\|メンテナンス(ギヤ交換)\|サーボセイバー ■タイヤ関連 FAQ\|インナー\|ドリフト/グリップタイヤの違い\| ■足回り関連 FAQ\|スプリング基礎ボールベアリングメンテナンスバンプステア効果\|アッカーマン比\|キングピンアングル\|トレール ■その他パーツパーツ名称/役割(バルクヘッド/Cハブ/ハブ/ハブキャリア/ボールエンド)
【ラジコン用語】
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【関連ページ】 RCラジコン\|レースゲーム\|GTシリーズ攻略\|電子工作\|彫金

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サイトマップ一覧

F/B/R統合ESCの内部Hブリッジの詳細図

1) 全体ブロック（制御〜電力段）

2) 動作モード真理表（簡略）

3) ゲート信号（前進時の例 PWMはLow側スイッチング）

4) ブレーキ時（ダイナミックブレーキ）

5) デッドタイムのタイミング図（片脚の上下切替）

6) EMI/回生・保護要素（推奨配置）

7) 応用 ドラッグブレーキ/ABS/バック入り判定

まとめ（要点）

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7) 応用ドラッグブレーキ/ABS/バック入り判定