電丸のブログ

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TB6612FNG完全ガイド:小型ロボット制作で最強のモータードライバーと呼ばれる理由‼

1. TB6612FNGとは?:現代的な「Hブリッジ」の決定版

TB6612FNGは、2つのDCモーターを独立して制御できるデュアル・チャネルHブリッジ・モータードライバーです。

そもそも「Hブリッジ」とは何か

モーターを「正転」させるだけでなく「逆転」させたり「ブレーキ」をかけたりするには、電流の向きを自在に切り替える回路が必要です。

そのスイッチの形がアルファベットの「H」に似ていることからHブリッジと呼ばれます。TB6612FNGはこの複雑なスイッチング回路を、親指の爪ほどの小さなチップの中に2組凝縮しています。

 


2. なぜ「L298N」ではなく「TB6612FNG」なのか?

電子工作の初心者向けキットには、古くからL298Nという大型のモータードライバーが同梱されていることが多いです。しかし、現代の電子工作においてTB6612FNGが推奨されるのには明確な理由があります。

① 圧倒的な低発熱(MOSFETの恩恵)

L298Nは「バイポーラトランジスタ」という古い技術を使っています。これは動作中に電圧降下が大きく、その分が「熱」として逃げてしまいます。そのため、巨大なヒートシンク(放熱板)が不可欠でした。

一方、TB6612FNGは現代的なMOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)を採用しています。オン抵抗が極めて低いため、エネルギー効率が高く、ヒートシンクなしでも安定して動作します。

② 超小型・軽量

L298Nのモジュールが数センチ角の重厚な作りなのに対し、TB6612FNGのモジュール(Pololu製や秋月電子製など)は非常にコンパクトです。

スペースの限られたマイクロマウスや小型ドローン、スマホ制御のラジコンなどには、TB6612FNG一択と言っても過言ではありません。

③ 制御のしやすさ

後述しますが、TB6612FNGは「正転」「逆転」「ブレーキ」「空転」を2本のデジタルピンと1本のPWMピンで直感的に操作できます。

特に「ブレーキ機能」が優秀で、ピタッと止まるロボットを作りたい場合には非常に有利です。


3. TB6612FNGの主要スペック解説

スペック表を読み解くことで、自分のプロジェクトに適合するかどうかを判断しましょう。

  • 動作電圧(VM): 最大15Vまで。一般的な3.7Vリチウムポリマー電池から、12Vの鉛蓄電池まで幅広く対応します。

  • ロジック電圧(VCC): 2.7V〜5.5V。Arduino(5V)でもESP32やRaspberry Pi(3.3V)でもそのまま使えます。

  • 出力電流: チャンネルあたり連続1.2A(瞬間最大3.2A)

    • ここが重要です。マブチモーター(130モーター)や小型のギヤードモーターを駆動するには十分ですが、大型のパワーモーターや高負荷のクローラーを動かすには電流不足になる可能性があります。その場合は「並列接続」を検討します。

  • PWM周波数: 最大100kHz。人間には聞こえない高い周波数で制御できるため、モーター特有の「ピー」という動作音を消すことが可能です。


4. プロが教える「TB6612FNG」使いこなしのコツ

単に配線して動かすだけでなく、より高度な制御を行うためのテクニックを紹介します。

スタンバイ(STBY)ピンの活用

TB6612FNGには「STBY」というピンがあります。ここをLowにすると、チップ全体が低電力モードに入ります。

バッテリー駆動のデバイスを作る場合、モーターを回さない間はこのピンをLowにしておくことで、待機電力を大幅に節約できます。初心者が忘れがちな「地味に重要なピン」です。

モーターをピタッと止める「ショートブレーキ」

モーターの止め方には2種類あります。

  1. 空転(Coast): 電源を切って惰性で止まる。

  2. ブレーキ(Brake): モーターの両端を短絡させて急停止させる。 TB6612FNGは入力信号の組み合わせによって、この「ショートブレーキ」をかけることができます。

    ライントレースロボットなどで、線の端でピタッと止まる必要がある場合には、このブレーキ設定が不可欠です。

電流を稼ぐ「パラレル接続」

「1.2Aじゃ足りないけど、どうしてもTB6612FNGのサイズ感を使いたい」という場合、2つのチャンネル(A側とB側)の入出力をそれぞれ束ねて1つのモーターに繋ぐ手法があります。これにより、理論上は2.4Aまでのモーターを駆動できるようになります。


5. 設計時の注意点:これだけは守って!

天才的なエンジニアでもミスをするポイントがあります。以下の2点は必ず守りましょう。

バイパスコンデンサをケチらない

モーターは動作時に大量のノイズ(電気的な汚れ)を発生させます。これが原因でマイコンがリセットされたり、センサーが誤作動したりすることがよくあります。

電源ライン(VMピン)の近くには必ず大きめの電解コンデンサ(100μF以上)と、ノイズ除去用の積層セラミックコンデンサ(0.1μF)を配置しましょう。

電源系統を分ける

「モーター用の電源」と「マイコン用の電源」は、たとえ同じバッテリーから取るとしても、配線を根元から分ける(スター結線)のが鉄則です。

モーターが回り始めた瞬間に電圧がドロップし、マイコンが落ちるというトラブルを未然に防げます。

 


6. まとめ:TB6612FNGは小型ロボットの「心臓」

TB6612FNGは、その効率の良さ、コンパクトさ、そして制御の柔軟性において、現在最もバランスの取れたモータードライバーICの一つです。

 

特に以下のような方におすすめです:

  • L298Nが大きすぎて基板に乗らない。

  • モーターを回すとドライバーが熱くなって心配。

  • ロボットの停止精度を高めたい。

  • ESP32などの3.3Vマイコンで直接制御したい。

電子工作のステップアップとして、この小さな「力持ち」を使いこなせるようになると、作れるデバイスの幅が一気に広がります。