- ブラシレス／ブラシモーター用ESCの内部回路ブロック図（MOSFET・制御IC・BEC構成）
- ブラシモーター用 ESC（F/B/R統合・Hブリッジ）
- ブラシレス用 ESC（三相・センサード/センサーレス）
- 設計メモ（共通の勘所）
- まとめ
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ブラシレス／ブラシモーター用ESCの内部回路ブロック図（MOSFET・制御IC・BEC構成）
ブラシレス用ESCとブラシモーター用ESCの内部を、MOSFET・制御IC・BECを中心にブロック図でご紹介します。
ブラシモーター用 ESC（F/B/R統合・Hブリッジ）
構成ポイント
・制御IC MCU（スロットル処理・ブレーキ・後進・LVC・熱保護）
・パワー Nch MOSFET×4（Hブリッジ、必要に応じて並列化）
・BEC リニアまたはスイッチング（5–6V、1–3A）
・保護 電流検出シャント、温度センサー、TVSダイオード、入力低ESRコンデンサ
・パワー Nch MOSFET×4（Hブリッジ、必要に応じて並列化）
・BEC リニアまたはスイッチング（5–6V、1–3A）
・保護 電流検出シャント、温度センサー、TVSダイオード、入力低ESRコンデンサ
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ブロック図（電力・制御・BEC）
+Vbat ──[TVS]──[Cin(低ESR多数)]───────────────┐
│ │
┌───▼────────┐ ┌───▼────────┐
│ Gate Driver │◀─ MCU ── PWM/制御 ─│ 制御MCU │
└───▲───▲─────┘ ↑ ﾃﾞｯﾄﾞﾀｲﾑ │(LVC/温度/ABS)│
│ │ │ └───┬────────┘
┌───┘ ┌─┘ [I_sense AMP]◀──Rsense─────┘
│ │
┌────────▼──┐ ┌────────▼──┐
│ Q_HA(Nch) │ │ Q_HB(Nch) │ ← 上側FET（必要なら並列）
└─────┬─────┘ └─────┬─────┘
│ │
Motor A Motor B
│ │
┌─────▼─────┐ ┌─────▼─────┐
│ Q_LA(Nch) │ │ Q_LB(Nch) │ ← 下側FET（必要なら並列）
└─────┬─────┘ └─────┬─────┘
└───────────Rsense─────────── GND
┌──────── BEC ────────┐
+Vbat ──────────────┤ Linear or Buck(SW) ├─── 5–6V → RX/Servo
GND ───────────────┴─────────────────────┘
・前進/後進 対角FETを交互に駆動（デッドタイム必須）
・ブレーキ 下側FET同時ONによるダイナミックブレーキ
・LVC バッテリー電圧監視→出力制限→停止
・ブレーキ 下側FET同時ONによるダイナミックブレーキ
・LVC バッテリー電圧監視→出力制限→停止
ブラシレス用 ESC（三相・センサード/センサーレス）
構成ポイント
・制御IC MCU＋FOC/6step制御（進角・ブースト・ターボ等）
・パワー 三相フルブリッジ（Nch MOSFET×6、並列化あり）
・センサー ホール（センサード）／BEMF検出（センサーレス）
・BEC スイッチング式が主流（6V/7.4V可変、3–6A）
・保護 位相電流検出、温度、過電流、TVS、入力大容量コンデンサ
・パワー 三相フルブリッジ（Nch MOSFET×6、並列化あり）
・センサー ホール（センサード）／BEMF検出（センサーレス）
・BEC スイッチング式が主流（6V/7.4V可変、3–6A）
・保護 位相電流検出、温度、過電流、TVS、入力大容量コンデンサ
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ブロック図（センサード例）
+Vbat ──[TVS]──[Cin(低ESR多数)]───────────────┐
│ │
┌───▼────────┐ ┌───────────────┐
Phase U ───▶│ High/Low GD │◀────│ 制御MCU │───▶ ホール信号(HU/HV/HW)
Phase V ───▶│ (3相分) │ PWM │(FOC/6step/LVC)│
Phase W ───▶│(Bootstrap) │ └─────▲─────▲────┘
└───▲───▲───▲┘ │ │
│ │ │ [I_senseU/V/W or DCシャント]
┌─────────────┘ │ └───────────────┐
│ │ │
┌───▼───┐ ┌───▼───┐ ┌───▼───┐
│ Q_HU │ │ Q_HV │ │ Q_HW │ ← 上側FET群
└───┬───┘ └───┬───┘ └───┬───┘
│ │ │
Phase U Phase V Phase W ──→ モーター
│ │ │
┌───▼───┐ ┌───▼───┐ ┌───▼───┐
│ Q_LU │ │ Q_LV │ │ Q_LW │ ← 下側FET群（並列化可）
└───┬───┘ └───┬───┘ └───┬───┘
└───────────────Rsense(DC)───────────┘
│
GND
┌──────── BEC(SW) ──────────┐
+Vbat ──────────────┤ 同期整流Buck 6.0/7.4V可変 ├──→ RX/Servo/受信機電源
GND ───────────────┴───────────────────────────┘
・センサード ホール信号で正確な位相制御、低速トルク安定
・センサーレス 逆起電力(BEMF)検出で位相推定、配線/重量が軽い
・ブレーキ 回生ブレーキ（相短絡・能動整流）をPWMで制御
・競技機 3相各相の電流検出（シャント×3）やDCリンクシャントのどちらかを採用
・センサーレス 逆起電力(BEMF)検出で位相推定、配線/重量が軽い
・ブレーキ 回生ブレーキ（相短絡・能動整流）をPWMで制御
・競技機 3相各相の電流検出（シャント×3）やDCリンクシャントのどちらかを採用
BEC方式の違い（共通）
・リニアBEC 低ノイズ・簡単、2S/軽負荷向け、発熱大
・スイッチングBEC 高効率・大電流・6V/7.4V可変、EMI対策と配置最適化が重要
・スイッチングBEC 高効率・大電流・6V/7.4V可変、EMI対策と配置最適化が重要
設計メモ（共通の勘所）
・デッドタイム最適化 上下FET同時導通（シュートスルー）防止
・入力ループ最小化 FET–Cin–GNDの高dI/dtループを極小に
・熱設計 Rds(on)×I。失、銅箔・サーマルビア・ヒートスプレッダ
・LVC閾値 LiPoのセル数自動判定＋安全マージン（例3.2V/セル付近）
・EMI スイッチングノードの面積最小、スナバ/RCダンパ適用
・入力ループ最小化 FET–Cin–GNDの高dI/dtループを極小に
・熱設計 Rds(on)×I。失、銅箔・サーマルビア・ヒートスプレッダ
・LVC閾値 LiPoのセル数自動判定＋安全マージン（例3.2V/セル付近）
・EMI スイッチングノードの面積最小、スナバ/RCダンパ適用
まとめ
・ブラシ用ESCはHブリッジ＋単相PWM、ブラシレスESCは三相ブリッジ＋位相制御です。
・どちらもMCU・MOSFET・BEC・保護回路の協働で、走り・安全・信頼性を実現します。
・どちらもMCU・MOSFET・BEC・保護回路の協働で、走り・安全・信頼性を実現します。
ひと言 制御はシンプルに、電力は強く、保護は堅牢に。
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